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Léal, Laetitia. Etude des mécanismes de nucléation par action simultanée de l'ébullition et de la cavitation

Léal, Laetitia (2012). Etude des mécanismes de nucléation par action simultanée de l'ébullition et de la cavitation.

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Résumé en francais

L'ébullition est un moyen mis en oeuvre dans les techniques d'intensification des transferts en raison du fort coefficient de transfert de chaleur qui la caractérise. Toutefois, le déclenchement de l'ébullition nécessite d'atteindre de fortes températures de paroi. Une technique de contrôle du déclenchement de la nucléation est donc proposée, consistant en la déformation dynamique d'une paroi de confinement engendrant des oscillations de la pression du liquide. Cette technique met ainsi en oeuvre la nucléation simultanément par des mécanismes de cavitation et d'ébullition. Le dispositif expérimental développé montre l'efficacité de cette technique puisque la température nécessaire au déclenchement est fortement diminuée. Par ailleurs, les mécanismes physiques mis en jeu dans cette configuration diffèrent de ceux prédits par les théories de la nucléation existantes : l'existence d'effets dynamiques ayant un rôle majeur sur les conditions de la nucléation est ainsi mise en en évidence. Une étude théorique a permis de déterminer la physique régissant l'évolution d'un embryon de vapeur piégé dans une cavité de la paroi lorsque cet embryon est soumis à un flux de chaleur et lorsque la pression du liquide oscille au cours du temps. De plus, les effets de la dynamique et de l'hystérésis de l'angle de contact sur les conditions de déclenchement de la nucléation ont été abordés d'un point de vue théorique. Il semble que de tels phénomènes peuvent être des mécanismes dominants dans la configuration étudiée. Parallèlement à cette étude, un démonstrateur d'échangeur de chaleur compact intégrant la fonction de pompage du fluide a été réalisé.

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 :Nucléation - Ebullition - Cavitation - Contrôle du déclenchement de l'ébullition - Techniques d'intensification des transferts de chaleur
Sujets :Sciences de l'ingénieur
Déposé le :08 Jul 2013 11:28