Analyse expérimentale des mécanismes d'instabilité lors de l'ébullition d'un milieu poreux chauffé à température constante
Auteur / Autrice : | Pascal Dominiak |
Direction : | Christian Moyne |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique |
Date : | Soutenance en 2000 |
Etablissement(s) : | Vandoeuvre-les-Nancy, INPL |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
L'objectif de ce travail est d'étudier de façon expérimentale et théorique les mécanismes instationnaires d'ébullition en milieux poreux. Nous nous sommes intéressés au problème de l'ébullition dans une couche poreuse constituée d'un empilement de micro-billes de verre saturé d'eau. L'étude expérimentale a consisté tout d'abord à mettre en place un nouveau dispositif pour lequel l'ébullition se fait sous une condition à la limite inférieure de type imperméable à température imposée et une condition limite sur la surface supérieure perméable à température opposée. Différentes expériences sont présentées pour lesquelles nous avons modifié la taille des billes. Pour des billes de diamètre 40-70 et 100-160 microns, un régime stable est obtenu correspondant à la superposition d'un film vapeur, d'une zone diphasique à la température d'ébullition et d'une zone liquide. Pour des billes de diamètre 200-250 microns, un régime instable périodique avec un mouvement du front zone diphasique zone liquide de grande amplitude est observé. Enfin, pour des billes de diamètre 800-1200 microns, alors que la zone supérieure liquide est le siège d'un mouvement de convection naturelle turbulente, on observe un retour à la stabilité du front. Le rôle respectif d'une instabilité gravitationnelle, de la convection naturelle et du mouvement du front est examiné à partir d'analyses linéaires de stabilité.