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Etude détaillée du transfert de chaleur lors de l'ébullition sous-saturée en utilisant le modèle mécaniste de Yeoh

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par Mohand MAAGA
Université Mouloud Mammeri de Tizi-Ouzou, Algérie - Master II en génie mécanique option énergétique 2010
  

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Liste des tableaux

Table page

5.1 L'influence des paramètres (G, Ö) sur la configuration du régime

d'ébullition sous-saturée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

5.2 Prédiction des rayons de détachement et de décollage en fonction

de la vitesse spécifique de l'écoulement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

5.3 Prédiction des temps de détachement, glissement, décollage et la longueur de

glissement en fonction de vitesse spécifique d'écoulement. . . . . . . . . . . 62

5.4 Prédiction des températures de fluide et de la paroi chauffante avec absence

. d'ébullition dans le canal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65

5.5 Prédiction des températures de fluide et de la paroi chauffante avec existence de

. régime d'ébullition local dans le canal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

Nomenclatures

Une lettre peut avoir plusieurs significations. Toutefois le contexte n'autorisera aucune confusion.

A Section. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . [m2]

Atc Fraction de l'aire occupée par les bulles de vapeur [m2]

Asl Fraction de la section influencée par glissement des bulles de vapeur [m2]

b Taux d'accroissement de la bulle [-]

Cp Chaleur spécifique [kJ/kg K]

Csf Constante empirique [-]

Cf Constante empirique [-]

Dhy Diamètre hydraulique [m]

D Diamètre moyen de la bulle de vapeur [m]

F Facteur empirique dans l'équation de Chen [-]

F(M) Constantes empiriques [-]

Fd Force de la traînée ( drag force) [N]

Fdu Force d'expansion de la bulle (growth force) [N]

Fb Force de flottabilité (buoyancy force) [N]

Fsl Force de portance (shear-lift force) [N]

Fs Force de tension superficielle [N]

Fcp Force de pression de contact [N]

G Débit spécifique [kg/m2 s]

Gsl Taux de cisaillement adimensionné [-]

g Constante de la gravitation [m/s2]

h Coefficient d'échange thermique [kW/m2K]

h2ph Coefficient d'échange double phase [kW/m2K]

hLO Coefficient d'échange simple phase liquide [kW/m2K]

i Enthalpie [kJ/kg]

iLG Chaleur latente de vaporisation [kJ/kg]

k Conductivité thermique [W/m K]

K l'aire d'influence effective des bulles [m2]

L Longueur du canal [m]

Lsl Longueur de glissement [m]

M? Débit massique [kg/s]

M Masse molaire [kg/mole]

Na Densité des sites de nucléation [sites/m2]

n Exposant [-]

P Pression [Mpa]

Q Débit volumique [m3/s]

r Rayon de la bulle [m]

1? La première dérivée temporelle du rayon de la bulle [m /s]

1· La seconde dérivée temporelle du rayon de la bulle [m /s2]

rD Rayon des bulles aux détachement [m]

rL Rayon des bulles aux décollage [m]

t Temps [s]

tgr Temps de croissance [s]

tsl Temps de glissement [s]

tL Temps de décollage [s]

tw Temps d'attente [s]

T

 

Température

[°K]

TW

Température de paroi

[°K]

ÄT

Différence de température

[°K]

ub

Vitesse d'écoulement

[m/s]

uô

Vitesse de frottement de la paroi

[m/s]

u+

Vitesse adimensionnelle

[m/s]

v

Volume

[m3]

X

Titre réel

[-]

Xth

Titre thermodynamique

[-]

x

Distance à la paroi

[m]

x+

Epaisseur adimensionnelle de la couche thermique limite

[m]

y

Coordonné cartésienne le long de canal

[m]

Lettres grecques

Á fraction de vide [-]

áL diffusivité thermique du liquide

[-]

â titre volumique [-]

Öe le flux net de chaleur par évaporation [Kw/m2]

Öj c le flux de chaleur monophasique par convection forcée [Kw/m2]

Ötc le flux de conduction instationnaire lors du détachement

ou décollage des bulles de leur site de nucléation [Kw/m2]

Ötc,sl le flux de conduction instationnaire lors du glissement des bulles [Kw/m2]

Ö~ densité du flux de chaleur [Kw/m2]

ì viscosité dynamique [Ns/m2]

è angle d'inclinaison de la bulle [-]

ñ masse volumique [kg/m3]

ó tension superficielle [N/m]

ôw contrainte de cisaillement à la paroi [N /m2]

[-]

8 tend vers l'infini

Nombres adimensionnels

Ja Nombre de Jakob

Pe Nombre de Peclet

Pr Nombre de Prandtl

Re Nombre de Reynolds

ReL Nombre de Reynolds du liquide

Reb Nombre de Reynolds de la bulle

Nu Nombre de Nusselt

We Nombre de Weber

Xtt paramètre de Martinelli

Indices

b au centre de l'écoulement (bulk)

d détachement (departure)

F fluide

flow écoulement

G vapeur

i entrée (inlet)

L liquide

L décollage (lift-off)

LO simple phase liquide

n non - ébullition

nb ébullition nucléée (nucleate boiling)

SPL simple phase liquide

SUB sous refroidie

W paroi (wall)

Abréviations

cb ébullition convective (convective boiling)

CFD Computational fluid dynamics

fc convection forcée (forced convection)

MAX maximal

MIN minimal

ONB début d'ébullition nucléée (onset of nucleate boiling)

SAT saturation

SC sous refroidie

SCB ébullition sous refroidie (subcooling boiling).

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"Il y a des temps ou l'on doit dispenser son mépris qu'avec économie à cause du grand nombre de nécessiteux"   Chateaubriand