5.2. Prédiction des rayons rD et rL :
Dans le cas des écoulements verticaux, la projection de
bilan de forces selon x gouverne le phénomène de
décollage des bulles de la paroi tandis que sa projection selon y
permet de décrire le détachement des bulles de leur site
actif de nucléation et le glissement de celles-ci sur la paroi.
La prédiction des rayons des bulles sont calculés
Pour les conditions d'entrées suivantes :
vitesse massique
d'écoulement G = 250 Kg/s.m2, pression dans le canal P =
0.143 MPa,
température d'entrée Tin = 97 °C et un flux de
chaleur pariétal ~~ = 500 ~w/n2.
5.2.1. Représentation graphique du bilan des forces
agissant sur la bulle de
vapeur :
Les résultats obtenus pour les rayons de
détachement des bulles de leurs sites et de décollage de la paroi
sont représentés sur les figures (5.3) (5.4) respectivement :
Fig 5.3 : solution graphique approchée
de rayon de détachement de la bulle de vapeur par
application du
bilan des forces projeté sur yy'
Figure 5.4 : solution graphique
approchée de rayon de décollage de la bulle de vapeur
par
application du bilan des forces projeté sur xx'
5.2.2. Variation des rayons Rd et RL :
Les rayons des bulles calculés par application du bilan
de forces et pour différentes vitesses spécifiques
d'écoulement sont donnés dans le tableau (5.2) et
représentés sur la figure (5.5) :
|
G
[Kg/S.m2]
|
RD [m]
|
RL [m]
|
|
100
|
0.0004023
|
0.0012551
|
|
200
|
0.0003171
|
0.0009318
|
|
300
|
0.0002264
|
0.0007168
|
|
400
|
0.0002053
|
0.0006557
|
|
500
|
0.0001972
|
0.0004699
|
|
600
|
0.0001891
|
0.0004082
|
|
700
|
0.0001812
|
0.0002338
|
|
800
|
0.0001735
|
0.0002211
|
|
900
|
0.0001658
|
0.0002165
|
|
1000
|
0.0001582
|
0.0002142
|
|
1100
|
0.0001508
|
0.0002128
|
|
1200
|
0.0001434
|
0.0002119
|
|
1300
|
0.0001360
|
0.0002113
|
|
1400
|
0.0001288
|
0.0002108
|
|
1500
|
0.0001216
|
0.0002105
|
Tableau 5.2: Prédiction des rayons de
détachement et de décollage en fonction de la
vitesse
spécifique de l'écoulement.
La variation des rayons de détachement et de
décollage sont inversement proportionnel à la vitesse
spécifique d'écoulement (figure 5.5) qui est logiquement
acceptable de faite que le détachement des bulles de vapeur de la
surface provoqué essentiellement par la force de trainé qui est
proportionnelle à la vitesse d'écoulement (éq 3.24); de
même pour le décollage qui est provoqué essentiellement par
la force de portance qui est proportionnelle au carré de la vitesse
d'écoulement (éq 3.25).
Figure 5-5: Allures de rayon de
détachement et de décollage en fonction de G.
L'écart entre ces deux rayons est important dans la gamme
des faibles vitesses mais
les deux rayons modelés lb et l sont rapprochés (
lb ~ l ) de plus en plus avec
l'augmentation de la vitesse.
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