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Phénomènes d'ébullition: Stabilité et transfert de chaleur

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Description

Cette séance de cours couvre les différents régimes d'ébullition de la piscine, y compris la convection naturelle, l'ébullition des nucléates, l'ébullition de transition et l'ébullition des films. Il discute de la stabilité des phénomènes d'ébullition, de la multiplicité des solutions, de l'hystérésis et de la question de savoir si le processus est contrôlé par flux ou par chaleur. L'instructeur explique la corrélation Rosenow pour l'ébullition des nucléates et ses paramètres clés. La séance de cours se penche également sur la détermination du flux thermique maximal et minimal, de l'instabilité de Rayleigh-Taylor et de l'instabilité de Kelvin-Helmholtz. Il se termine par la relation de dispersion d'un jet de vapeur dans des vortex liquides et toroïdaux.

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Concepts associés (32)

Ébullition

vignette|Ébullition de l'eau dans un contenant chauffé par un brûleur. L’ébullition est la formation de bulles lors du changement violent d’un corps de l’état liquide vers l’état gazeux (une vaporisation rapide). Elle se produit lorsque la pression de vapeur saturante est égale ou supérieure à la pression du liquide : les bulles de vapeur formées au fond du récipient deviennent stables et peuvent donc remonter à la surface. Par définition, la pression de vapeur saturante est la pression à laquelle la vapeur d'un corps est en équilibre thermodynamique avec la phase liquide de ce même corps.

Nucleate boiling

In fluid thermodynamics, nucleate boiling is a type of boiling that takes place when the surface temperature is hotter than the saturated fluid temperature by a certain amount but where the heat flux is below the critical heat flux. For water, as shown in the graph below, nucleate boiling occurs when the surface temperature is higher than the saturation temperature (TS) by between . The critical heat flux is the peak on the curve between nucleate boiling and transition boiling.

Instabilité

État de déséquilibre dynamique ou thermique de l'atmosphère, qui détermine les mouvements verticaux ascendants.

Transfert thermique

vignette|alt=Autour d'un feu, des mains reçoivent sa chaleur par rayonnement (sur le côté), par convection (au-dessus de ses flammes) et par conduction (à travers un ustensile en métal).|Les modes de transfert thermique ( en anglais pour « rayonnement »). Un transfert thermique, appelé plus communément chaleur, est l'un des modes d'échange d'énergie interne entre deux systèmes, l'autre étant le travail : c'est un transfert d'énergie thermique qui s'effectue hors de l'équilibre thermodynamique.

Convection thermique

La convection (thermique) désigne le transfert d'énergie thermique au sein d'un fluide en mouvement ou entre un fluide en mouvement et une paroi solide. Ce transfert d'énergie est réalisé par deux modes de transfert élémentaire combinés que sont l'advection et la diffusion. La convection constitue, avec la conduction et le rayonnement, l'un des trois modes d'échange de chaleur entre deux systèmes, et diffère de ces derniers par la méthode de transfert.

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