Etude du transfert thermique local en régime transitoire lors du refroidissement par un mini-jet
Auteur / Autrice : | Jean Bosco Baonga |
Direction : | Michel Imbert |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Sciences pour l'ingénieur |
Date : | Soutenance en 2007 |
Etablissement(s) : | Besançon en cotutelle avec Belfort-Montbéliard |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Ce travail présente une étude expérimentale du refroidissement par un mini jet d’eau impactant un disque chauffé. Les essais sont menés avec des injecteurs de diamètres 2mm et 4mm, pour des nombres de Reynolds variant entre 1300 et 9000. Pour une hauteur d’impact variant entre 13mm et 95mm, une puissance électrique de chauffe comprise entre 41 et 171W, nous avons mené les essais dans le but de déterminer les mécanismes du transfert thermique qui ont lieu lors du refroidissement. Pour éviter de perturber l’écoulement, nous avons opté pour des mesures optiques fondées sur la fluorescence induite par laser. La diminution du diamètre du jet sous l’effet des forces gravitationnelles et inter faciales est analysée. Le profil de vitesse moyenne du jet, de l’injecteur à la zone de stagnation a été établi. Les évolutions de l’épaisseur du film et de la vitesse moyenne de l’écoulement sur le disque sont étudiées. Le saut hydraulique observé pour des nombres de Reynolds modérés est caractérisé par son rayon. Nous avons démontré que le saut hydraulique est clairement influencé par la température du jet. Nous avons proposé une relation donnant le rayon du saut avec une incertitude de 7% par rapport aux valeurs mesurées. Par fluorescence induite par laser, nous avons mesuré la température du jet et celle de la surface de la plaque dans la zone de stagnation. L’étude du transfert thermique en régimes permanent et transitoire est menée en utilisant les techniques inverses. L’analyse du transfert thermique local révèle une intensification des échanges thermiques dans la zone de stagnation et une décroissance progressive de ces échanges avec le rayon du disque.