2.2. Le phénomène de la crise
d'ébullition :
Consécutive à un changement de configuration
d'écoulement diphasique, la crise d'ébullition sensible à
de nombreux paramètres géométriques et thermohydrauliques,
elle correspond à une dégradation importante du coefficient
d'échange paroi-écoulement se qui engendre à son tour une
augmentation de la température de la paroi due au déficit du
transfert thermique, et par conséquence elle peut conduire à la
fusion de la paroi chauffante (burn out), il existe deux types de crises
d'ébullition, crise d'ébullition à faible titre
appelée caléfaction (Departure from Nucleate Boiling, DNB)
rencontrée à la fin d'ébullition nucléée
sous-saturée et la crise d'ébullition à titre
élevé appelée assèchement (Dry out)
rencontrée à l'épuisement du film liquide dans
l'écoulement annulaire, on note que la crise d'ébullition
à faible titre est la plus destructive par rapport à la
deuxième.
2.2.1. Crise d'ébullition a faible titre
(caléfaction) :
Dans les systèmes à flux de chaleur
imposés (refroidissement des coeurs des réacteurs
nucléaires, moteur à combustion interne, tubes
électroniques, ...) l'élément chauffant peut alors
atteindre des températures supérieures à son point de
fusion et se dégrader brutalement. Cet état de destruction ou
limite de destruction est désigné par collier (1971, 1981) par le
terme <<burnout ». la limite de destruction survient
généralement avec un certain retard par rapport aux limites de la
caléfaction (DNB) et de l'assèchement <<dryout» comme
le montre la figure 2.5. le terme de flux thermique
critique « Critical Heat Flux (CHF)» est utilisé
pour désigner les deux types de crise d'ébullition.
Les conséquences de la crise d'ébullition
à faible titre sont beaucoup plus graves que l'assèchement. Les
principaux mécanismes conduisant à son apparition sont au nombre
de trois (voir la figure ci-après) :
Figure2.3 : Différents
mécanismes de crise d'ébullition à faible titre
`'caléfaction»
(2009, [8]).
1 - L'accumulation des bulles de vapeur prés de la paroi
chauffante. Le recouvrement de la paroi par bulles empêche tout contacte
avec le liquide.
2 - Des efforts de surchauffe locales de la paroi aux
emplacements des sites de
nucléation dues à la formation et à
l'accroissement des bulles de vapeur, sous des conditions défavorable
à leur détachement.
3 - Formation des taches sèches pendant le passage de gros
bouchons de vapeur en régime d'écoulement avec bouchons.
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