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Séance de cours

Corrélations d'ébullition de la piscine

Dans cours

ME-341: Heat and mass transfer

This course covers fundamentals of heat transfer and applications to practical problems. Emphasis will be on developing a physical and analytical understanding of conductive, convective, and radiative heat transfer. ...

Description

Cette séance de cours couvre les principes fondamentaux de l'ébullition de la piscine, y compris les mécanismes de transfert de chaleur, les régimes d'ébullition et le flux de chaleur critique. Il explique les caractéristiques de l'ébullition des nucléates et les corrélations pour la convection forcée causée par les bulles. L'instructeur discute des exemples de scénarios d'ébullition de la piscine, tels que l'estimation des besoins en puissance et les taux d'évaporation. La séance de cours explore également le phénomène de flux de chaleur critique et ses implications pour la conception de l'échangeur de chaleur. Diverses corrélations et équations sont présentées pour calculer les coefficients de transfert de chaleur et les conditions critiques dans l'ébullition de la piscine.

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Enseignant·e

Giulia Tagliabue

Dr. Giulia Tagliabue is an Assistant Professor at the Institute of Mechanical Engineering (IGM). She obtained her B.S. and M.S degrees cum laude in Mechanical Engineering from the University of Udine in Italy. Concurrently she also obtained the diploma from the Scuola Normale Superiore of Udine. In 2015 she obtained her PhD in Mechanical Engineering from ETH Zurich with a thesis on nanophotonic design for light-to-heat and light-to-charge conversion devices. In 2015 Dr. Tagliabue was awarded the Early Mobility Fellowship from the Swiss National Science Foundation and moved to Caltech as a PostDoctoral fellow. In 2017, thanks to the award of an Advanced Mobility Fellowship, she prolonged her stay at Caltech. Here, in collaboration with the Joint Center for Artificial Photosynthesis (JCAP) she investigated coupled light, heat and charge transfer processes in nanophotonic structures and low-dimensional materials for photoelectrochemical and photovoltaic sustainable energy conversion.

Source officielle

Concepts associés (32)

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.

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.

Critical heat flux

In the study of heat transfer, critical heat flux (CHF) is the heat flux at which boiling ceases to be an effective form of transferring heat from a solid surface to a liquid. Boiling systems are those in which liquid coolant absorbs energy from a heated solid surface and undergoes a change in phase. In flow boiling systems, the saturated fluid progresses through a series of flow regimes as vapor quality is increased. In systems that utilize boiling, the heat transfer rate is significantly higher than if the fluid were a single phase (i.

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.

Coefficient de transfert thermique

Le coefficient de transfert thermique ou coefficient de transmission thermique est un coefficient quantifiant le flux d'énergie traversant un milieu, par unité de surface, de volume ou de longueur. L'inverse du coefficient de transfert thermique est la résistance thermique. C'est un terme important dans l'équation d'un transfert thermique et permet d'indiquer la facilité avec laquelle l'énergie thermique passe un obstacle ou un milieu. Dans le cas d'un transfert surfacique, il est appelé coefficient de transfert thermique surfacique ou résistance thermique d'interface.

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