Speaker
Description
Authors : Kokou GNRONFOUa,c, Tchamye Tcha-Esso BOROZEa,b,c, Essohouna TAKOUGNADIa,c
a. Department of Physics, University of Lomé, 01 B.P. 1515 Lomé – TOGO
b. Regional Center of Excellence for Electricity Management (CERME), University of Lomé, 01 B.P. 1515 Lomé – TOGO
c. Research Team on Agricultural Mechanization and Process Engineering (ERMAP), University of Lomé, 01 B.P. 1515 Lomé – TOGO
Corresponding author: Tchamye Tcha-Esso BOROZE
Email: tboroze@univ-lome.tg , (+228) 90088991, 01 B.P. 1515 Lomé – TOGO
Résumé :
Le séchage solaire sous serre représente une solution durable pour la conservation post-récolte, mais son efficacité reste tributaire des paramètres thermofluidiques internes. Cette étude a pour objectif d’optimiser la conception d’un séchoir solaire en intégrant la perméabilité du lit poreux des produits dans une approche de modélisation CFD. Un modèle 2D basé sur la méthode des volumes finis (FiPy) a été développé, résolvant les équations de Navier-Stokes et de l’énergie sous régime laminaire. Les résultats numériques ont été validés expérimentalement avec un bon niveau de précision (RMSE = 0,98 °C ; MAE = 0,76 °C ; R² = 0,993). La température maximale de l’air à la sortie du séchoir a atteint 63,08 °C, avec un ∆T thermique moyen de 12,30 °C. Le rendement thermique journalier à vide a varié de 2,12 % à 13,75 %. L’optimisation du lit poreux a révélé qu’une perméabilité comprise entre 10−3 et 10−4 m², associée à une porosité entre 0,22 et 0,42, offre un bon équilibre entre homogénéité d’écoulement et efficacité énergétique. Une densité de chargement de 10 à 16 kg/m², pour une épaisseur de dépôt de 1,5 à 3 cm, a été déterminée comme optimale pour des produits tropicaux tels que le maïs, le gingembre, ou la mangue. Ces résultats démontrent l’intérêt d’une optimisation couplée des paramètres de conception pour améliorer la performance énergétique et l’uniformité du séchage, ouvrant la voie à des intégrations hybrides avec des sources de chaleur biomasse.
Mots-clés : séchoir solaire, modélisation numérique, transfert de chaleur, optimisation énergétique.
