Bibliographie & annexes
Présentation
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’articleABSTRACT
Heat transferin porous media with phase change is found in many industrial applications. One will distinguish evaporation corresponding typically to drying processes, for which temperature is lower than the saturation temperature, and boiling processes, for which temperature is equal or greater than the saturation temperature. These latter processes are found in many heat exchanger applications, in geothermy, nuclear safety,
... The paper describes models currently usedin the engineering practice.
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.
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
KEYWORDS
evaporation | booling process | drying
VERSIONS
- Version archivée 1 de oct. 2008 par Serge BORIES, Abdelkader MOJTABI, Marc PRAT, Michel QUINTARD
DOI (Digital Object Identifier)
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
Présentation
Exemples de situations de référence3. Modélisation mathématique
3.1 Introduction. Hypothèses
On suppose, dans ce qui suit, que le milieu poreux est un système triphasique constitué de la matrice solide, d’une phase liquide monoconstituant et d’une phase gazeuse. La figure 5 représente de manière schématique la situation considérée et les aspects multi-échelles inhérents à la description des milieux poreux. L’obtention de modèles macroscopiques à partir de la modélisation physique à l’échelle du pore, aussi appelée changement d’échelle, n’est pas exposée dans cet article. Une brève introduction aux techniques mathématiques disponibles est présentée dans . On reprend dans cet article les mêmes notations pour les grandeurs macroscopiques. La situation considérée est très complexe et, comme on l’a vu plus haut, de nombreux mécanismes sont à l’œuvre. En conséquence, plusieurs modèles macroscopiques sont possibles. Dans le paragraphe 2, on présente un modèle qualifié de « classique » qui correspond à un certain nombre d’hypothèses.
HAUT DE PAGE3.1.1 Transport de quantité de mouvement
Le nombre de Reynolds de l’écoulement, défini en prenant comme longueur caractéristique une dimension à l’échelle du pore, est supposé petit : le régime...
L'expertise technique et scientifique de référence
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
Modélisation mathématique
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.
-
...
L'expertise technique et scientifique de référence
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
