Évaluation Du Coefficient D’échange De Chaleur Lors De L’ébullition De L’eau Au-delà De La Région Critique À L’aide De La Méthode C.i.a.e

Résumé: Pour mener à bien notre étude, une recherche bibliographique sur les méthodes de prédiction du coefficient d’échange lors de l’ébullition a été menée. Une attention particulière a été accordée à la région post-CHF c'est-à-dire à la région succédant les conditions critiques pour lesquelles la paroi chauffante n’est plus en contact avec le liquide. Un programme rédigé en langage fortran a été mis au point. Ce dernier permet d’évaluer le coefficient d’échange lors de l’ébullition de transition et de l’ébullition en film à l’aide de la méthode de Chen & Chen de l’institut Chinois de l’énergie atomique (CIAE). Trois méthodes de prédiction sont recommandées dans le document technique de l’Agence Internationale de l’Energie Atomique à savoir la méthode de l’IPPE proposée par les chercheurs Russes, la méthode de l’agence atomique du Canada (AECL) et la méthode du CIAE. Les résultats obtenus par la méthode CIAE ont été comparés avec les prédictions des méthodes de l’AECL et de l’IPPE pour neuf cas de tubes de diamètre 8 mm. Les rapports L/D (longueur sur le diamètre du tube) des cas étudiés qui sont rapportés par Kim et al, sont compris entre 50 et 220. A travers cette étude, on a montré que l’application de la méthode de l’IPPE en dehors de son domaine de validité (G < 250 kg/m2 s), donne des résultats satisfaisants comparés à la méthode proposée par l’AECL pour des rapports L/D inférieurs à 75. Au-delà, les prédictions des méthodes de l’AECL et de l’IPPE pour neuf cas de tubes de diamètre 8 mm. Les rapports L/D (longueur sur le diamètre du tube) des cas étudiés qui sont rapportés par Kim et al, sont compris entre 50 et 220. A travers cette étude, on a montré que l’application de la méthode de l’IPPE en dehors de son domaine de validité (G < 250 kg/m2 s), donne des résultats satisfaisants comparés à la méthode proposée par l’AECL pour des rapports L/D inférieurs à 75. Au-delà, les prédictions s’écartent et les valeurs ainsi évaluées sont sous estimées par rapport à celles de la table de l’AECL. Les allures des courbes obtenues avec la méthode de Chen & Chen sont de deux types. A faible rapport L/D < 100, le coefficient d’échange évolue de manière croissante. Pour des rapports L/D supérieurs à 100, l’allure de la courbe présente un minima en passant par une zone descendante caractéristique de la zone d’ébullition de transition. Donc près de la zone où a lieu le flux critique, le modèle proposé par l’Institut Chinois de l’Energie Atomique prédît mieux le comportement ou l’allure de la courbe d’ébullition. En perspectives, il est souhaitable de tester le programme sur l’ensemble des données expérimentales de CHF données par Kim et de comparer avec les coefficients d’échange rapportés par d’autres auteurs pour la validation et les conclusions à en tirer.

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