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

1.2 Grandeurs caractéristiques d'un écoulement diphasique :

· La température de saturation :

C'est la température pour laquelle il y a équilibre entre la phase liquide et la phase vapeur pour une pression donnée, à condition que la pression soit constante à une valeur inférieure à la pression critique. On l'appelle aussi température d'ébullition parce que l'ébullition ou la condensation se produit à cette température qu'on note

-sat .

· La pression de saturation : La pression de saturation _PSAT est la pression pour laquelle l'ébullition ou la condensation se produit pour une température donnée.

· La surchauffe : La surchauffe représente la quantité positive entre la température T_w

de la paroi et la température de saturation Tsat.

ATsat = Tw -- Tsat (1.1)

· Le sous refroidissement : Le sous refroidissement représente la quantité positive entre la température de saturation T_sat et la température T_w de la paroi.

AT_sub = T_sat -- T_w Ellin (1.2)

· La fraction ou le taux de vide : Pour une section A perpendiculaire à l'ecoulement, la fraction de vide est le rapport entre la surface occupee par la vapeur AG sur la surface totale de la section occupee par la vapeur et le liquide A=AG + AL

A = (AG ) / A (1.3)

· Le titre massique : Le titre massique ou reel est egal au rapport du debit massique de la vapeur sur le debit massique total.

_r, GG

=

G

=l apGuG

(1.4)

(1-a)p_LuL+ap_GuG

X = _l MG

M

· Le titre thermodynamique : Il est caracterise par la quantite de gaz calculee pour les ecoulements diphasique (liquide-vapeur) avec changement de phase.

im-iLs im-iLs

Xth = l =l (1.5)

iGs^-iLs iLG

Où _iLS ^et _iGS sont les enthalpies specifiques du liquide et de vapeur à l'etat de saturation.

iLG : est la chaleur latente de vaporisation.

i(z) : est l'enthalpie specifique du fluide au point z.

D'après les definitions de X et Xth on notera que :

Pour un ecoulement monophasique de liquide sous-sature (Tl < TSAT) : X = 0 et Xth< 0 Pour un ecoulement monophasique de vapeur surchauffee (TG > TSAT) : X = 1 et Xth >1 Pour un ecoulement diphasique de liquide et de vapeur avec TL = TG = TSAT : X=Xth

· Le titre volumique : C'est le rapport du debit volumique de vapeur au debit volumique total

13 = QG (1.6)

Q

Où Q et QG sont le debit volumique total et de la phase de vapeur respectivement.

· Le débit spécifique : C'est le rapport du debit massique total à la section de passage.

M? (1.7)

G =l

A

· La vitesse réelle : C'est la vitesse à laquelle la phase évolue réellement le long de la conduite. Elle est le rapport du débit volumique à la section de passage occupée par la phase.

W ~ = ~~

AG , W ~ = ~~

AL (1.8)