Présentation

Article

1 - CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LA MODÉLISATION

2 - ADSORPTION, CAPILLARITÉ

3 - MODÉLISATION MATHÉMATIQUE

4 - EXEMPLES DE SITUATIONS DE RÉFÉRENCE

5 - CONCLUSION

6 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : BE8251 v2

Conclusion
Transferts de chaleur dans les milieux poreux - Changement de phase

Auteur(s) : Abdelkader MOJTABI, Marc PRAT, Michel QUINTARD

Date de publication : 10 janv. 2019

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Version en anglais English

RÉSUMÉ

Le transfert de chaleur en milieu  poreux avec changement de phase  se rencontre dans de nombreuses applications industrielles. L’évaporation,  lorsque la température  est inférieure à la température de saturation,  ce qui correspond typiquement aux opérations de séchage, est à distinguer de l’ébullition lorsque la température  du milieu est égale ou supérieure à la température de saturation. Ce dernier aspect est rencontré dans de nombreux  échangeurs, des applications  de géothermie, en sûreté nucléaire .Les modélisations les plus couramment  utilisées dans la pratique industrielle font l'objet de cet article.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

Auteur(s)

  • Abdelkader MOJTABI : Professeur Université Paul Sabatier Institut de mécanique des fluides de Toulouse (IMFT), Université de Toulouse, CNRS, Toulouse, France

  • Marc PRAT : Dr CNRS Institut de mécanique des fluides de Toulouse (IMFT), Université de Toulouse, CNRS, Toulouse, France

  • Michel QUINTARD : Dr CNRS Institut de mécanique des fluides de Toulouse (IMFT), Université de Toulouse, CNRS, Toulouse, France

INTRODUCTION

Cet article, consacré au transfert de chaleur avec changement de phase en milieu poreux, fait suite à l’article « Transfert de chaleur en milieu poreux. Conduction, convection, rayonnement » [BE 8 250] dans lequel sont abordés les phénomènes de transport en milieu poreux.

Les phénomènes de changement de phase en milieux poreux occupent une place importante dans de nombreux domaines. On peut citer :

  • l’exploitation des gisements d’hydrocarbures. Diverses méthodes thermiques sont utilisées (injection de vapeur, combustion in situ…) qui conduisent à des mécanismes de changement de phase ;

  • l’isolation thermique qui peut être très affectée par le transfert de vapeur et la condensation ;

  • la géothermie, les transferts entre le sol et l’atmosphère ;

  • les échangeurs thermiques multiphasiques, les piles à combustible ;

  • le génie chimique ;

  • la sûreté nucléaire, etc.

Comme tous les processus polyphasiques, les phénomènes de changement de phase en milieux poreux sont d’une grande complexité et, sur de nombreux points, leur connaissance n’est encore que partielle. Les processus physiques en œuvre à l’échelle du pore et les modélisations macroscopiques les plus courantes utilisées dans les opérations de séchage ou les procédés faisant intervenir de l’ébullition font l’objet de cet article.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-be8251


Cet article fait partie de l’offre

Physique énergétique

(73 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation
Version en anglais English

5. Conclusion

Bien que les transferts de chaleur avec changement de phase en milieu poreux fassent toujours l’objet de très nombreux travaux de recherche, avec la considération de problèmes de plus en plus complexes ou nouveaux (milieux très peu ou au contraire très perméables, transferts couplés, nanothermique, etc), l’ingénieur dispose d’un ensemble de connaissances (résultats et modèles) et d’outils expérimentaux et numériques permettant des prédictions satisfaisantes pour un grand nombre de problèmes. Aussi bien du point de vue théorique qu’expérimental, l’exploitation de ces connaissances se heurte cependant encore souvent, non seulement aux difficultés de détermination des propriétés de transfert effectives, mais également aux difficultés associées à la mesure locale d’un grand nombre de variables. La progression des outils de caractérisation (tomographie, etc.) et de calcul numérique (calcul haute performance) laisse entrevoir des avancées futures significatives.

Enfin, certains aspects de changement d’échelle sont loin d’être épuisés et stabilisés d’un point de vue de la recherche. On peut citer les modèles d’écoulements en milieux très perméables, ou très peu perméables (problématique non abordée dans cet article), les situations non-équilibre local, les couplages forts avec éventuellement du transport réactif (combustion in situ des réservoirs d’hydrocarbures, etc.) et les situations multiconstituant avec en particulier la présence d’incondensables.

HAUT DE PAGE

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Physique énergétique

(73 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Conclusion
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - TAINE (J.), MOJTABI (A.), PRAT (M.), QUINTARD (M.) -   Transferts de chaleur dans les milieux poreux. Conduction, convection, rayonnement.  -  Techniques de l’Ingénieur. Génie énergétique [BE 8 250] (2019).

  • (2) - KURZ (W.), FISHER (D.F.) -   Fundamentals of solidification.  -  Trans Tech Publications, Rockport, MA (1984).

  • (3) - NI (J.), BECKERMANN (C.) -   A Volume-averaged two-phase Model for Transport Phenomena during Solidification.  -  Met. Trans., 22B, p. 349-361 (1991).

  • (4) - BECKERMANN (C.), VISKANTA (R.) -   Mathematical modeling of transport phenomena during alloy solidification.  -  Applied Mechanics Reviews, 46, p. 1-27 (1993).

  • (5) - ROUX (P.), GOYEAU (B.), GOBIN (D.), FICHOT (F.), QUINTARD (M.) -   Chemical non-equilibrium modelling of columnar solidification.  -  International Journal of Heat and Mass Transfer, 49(23-24), p. 4496-4510.

  • ...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Physique énergétique

(73 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS