Modélisation de l'ébullition sous-saturée et de la crise d'ébullition par caléfaction en convection forcée

par Patrick Bricard

Thèse de doctorat en Énergétique

Sous la direction de Jean-Marc Delhaye.


  • Résumé

    Phénomènes importants de l'ébullition en convection forcée, l'ébullition sous-saturée et la crise d'ébullition par caléfaction ont été modélisées, avec confrontation à des données expérimentales de la littérature. L'étude sur l'ébullition sous-saturée a visé à mieux rendre compte, dans les modèles monodimensionnels, de la forte non-uniformité des profils transverses de température liquide et de taux de vide. Une première voie a consisté à calculer explicitement, à partir de fonctions de profil auto-similaires, les paramètres de distribution qui apparaissent dans les équations moyennées ; elle a donné des résultats satisfaisants. Cette démarche a ensuite été affinée en couplant les deux écoulements monodimensionnels que sont la couche diphasique près de la paroi chauffante et la couche liquide adjacente ; les moins bons résultats obtenus et les problèmes de fermeture rencontres, dont un, a priori générique de ce type d'approche, rendent cette deuxième méthode peu pertinente. L'étude de la crise d'ébullition par caléfaction s'est focalisée sur sa compréhension et sa modélisation physique. Une analyse bibliographique a mis en lumière la difficulté à examiner expérimentalement ce phénomène très local et le caractère hypothétique des mécanismes et modélisations avances. Cette étude propose une unification de deux mécanismes plus cohérents avec les observations expérimentales ; le mécanisme ainsi défini, base sur l'assèchement d'un site de nucléation, s'applique a priori a tout le domaine de la caléfaction. Une première modélisation simplifiée en a été faite ; elle donne des résultats très satisfaisants. Pour étayer ce mécanisme, la réponse thermique instationnaire bidimensionnelle de la paroi à un cycle de nucléation a été déterminée par un couplage fluide-paroi ; des hypothèses assez sévères, qui demandent à être vérifiées expérimentalement, ont ainsi dues être ajoutées pour simuler la crise d'ébullition

  • Titre traduit

    Modelling of subcooled boiling and DNB-type boiling crisis in forced convection


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Informations

  • Détails : 2 vol. (235, 287 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 182 réf.

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  • Bibliothèque : Université de Lorraine. Direction de la documentation et de l'édition. BU Ingénieurs.
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  • Cote : TFE BRICARD P. 1
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  • Cote : TFE BRICARD P. 2
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  • Cote : TH 57232
  • Bibliothèque : CentraleSupélec. Bibliothèque.
  • Non disponible pour le PEB
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