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Serin, Valérie. Etude hydrodynamique et thermique de la vaporisation dans un micro-canal de section carrée : application aux micro-boucles diphasiques à pompage capillaire

Serin, Valérie (2007) Etude hydrodynamique et thermique de la vaporisation dans un micro-canal de section carrée : application aux micro-boucles diphasiques à pompage capillaire.

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Résumé en francais

La compréhension des mécanismes couplés de vaporisation et de pompage capillaire dans des micro-canaux est primordiale pour le développement des micro-boucles fluides diphasiques. Ce travail aborde les études expérimentale et théorique d'un évaporateur capillaire constitué d'un micro-tube de section carrée chauffé à son extrémité. Le banc expérimental développé permet de caractériser l'écoulement obtenu par pompage capillaire en fonction de la puissance de chauffe. Une attention particulière est portée sur la répartition des phases liquide et vapeur déterminée par le traitement d'images vidéo. Il apparaît que le phénomène de vaporisation dans de telles conditions opératoires est très instable. Les données issues du traitement des images, couplées à celles fournies par les autres capteurs, permettent d'analyser sous différents angles (i.e. temporel, spatial et statistique) les caractéristiques de cet écoulement. Parallèlement à cette approche expérimentale, une modélisation de la répartition des phases est développée dans cette configuration de pompage capillaire. Ce modèle stationnaire permet de mieux comprendre les mécanismes dominant l'écoulement avec changement de phase et de prédire l'extension des zones de films minces de liquide. Pour finir, une étude sur le plan expérimental et numérique d'une boucle diphasique à pompage capillaire de type CPL et de dimensions réduites a été mise en place. Un modèle de fonctionnement a été développé permettant de mieux appréhender les problèmes de conduction thermique créés par la miniaturisation. Les premiers résultats expérimentaux mettent en avant l'orientation à suivre pour fiabiliser de tels systèmes.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Lavieille, Pascal
Miscevic, Marc
Ecole doctorale:Mécanique, énergétique, génie civil, procédés (MEGeP)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire PLAsma et Conversion d'Energie (LAPLACE), UMR 5213
Mots-clés libres :ménisque étendu - vaporisation - pompage capillaire - visualisation - micro-canal - modélisation - boucle miniaturisée
Sujets :Electricite, électronique, automatique
Déposé le :16 May 2008 13:39