La soutenance de thèse de Marion BEAUMALE, intitulée « Condensation convective : de l’analyse locale à l’établissement de lois de dimensionnement », se déroulera le mercredi 13 juillet 2022 à 10h sur le site de l’UPS – Amphithéatre Concorde (bât U4).
La soutenance a été réalisée au sein du groupe GREPHE.
Une visioconférence zoom est prévue via le lien suivant :
https://univ-tlse3-fr.zoom.us/j/92894273901?pwd=MmVLeW1sRFJReEZwck5XVFEwQjZIdz09
Jury :
Catherine COLIN, Professeur à l’ENSEEITH de Toulouse (Examinatrice)
Jean-Christophe BATSALE, Professeur à l’ENSAM de Bordeaux (Rapporteur)
Frédéric LEFEVRE, Professeur des Universités à l’INSA de Lyon (Rapporteur)
Davide DEL COL, Professeur à l’Université de Padoue (Examinateur)
Sébastien ROTTIGNI, Responsable de l’Agence d’EPSILON-ALCEN de Toulouse (Invité)
Marc MISCEVIC, Maitre de conférences à l’Université de Toulouse (Directeur de thèse)
Pascal LAVIEILLE, Maitre de conférences à l’Université de Toulouse (Directeur de thèse)
Résumé :
La prédiction des transferts de chaleur demeure encore aujourd’hui l’une des problématiques principales dans le dimensionnement des systèmes mettant en œuvre la condensation en film à faible vitesse massique. En effet, lorsque les vitesses massiques sont faibles, de l’ordre de celles rencontrées dans les systèmes passifs de type CPL ou LHP, les lois disponibles dans la littérature ne sont plus valides. Il s’avère que, l’une des particularités de ce type de systèmes est le couplage fort entre performances thermiques et structuration des phases liquide et vapeur au sein de l’écoulement. Le dimensionnement des condenseurs équipant les systèmes de régulation thermique diphasique nécessite donc une compréhension à la fois du rôle de la gravité sur l’écoulement et du couplage entre les transferts de chaleur et la répartition des phases liquide et vapeur au sein des écoulements.
L’objectif de ces travaux est donc de contribuer à combler ce manque en développant une approche expérimentale permettant d’étudier les couplages entre transferts de chaleur, de masse et de quantité de mouvement au sein d’écoulement de condensation à faible vitesse massique. Pour cela un banc expérimental a été développé permettant d’étudier la condensation du HFE 7000 en écoulement vertical descendant. Les dimensions du condenseur (section circulaire de diamètre interne de 3,4 mm, de diamètre externe de 6 mm et d’une longueur de 1 m) permettent d’étudier la condensation complète (titre massique en vapeur variant de 1 à 0) du fluide pour des vitesses massiques allant de 5 à 30 kg/m²/s. Afin d’utiliser des techniques de mesures optiques, le condenseur utilisé est en saphir, matériau transparent et conducteur.
L’originalité du dispositif expérimental proposé est sa capacité à mesurer localement et simultanément l’épaisseur du film liquide et le coefficient de transfert de chaleur. En raison du mode de refroidissement utilisé (i.e. convection forcée d’air) la détermination du coefficient de transfert de chaleur nécessite une extrême précision de mesure de la température de paroi difficile à atteindre par les outils habituels. La métrologie mise en œuvre combine deux techniques de mesures de haute précision permettant la mesure locale et simultanée de la température de la paroi du condenseur par méthode infrarouge et de l’épaisseur du film de liquide ruisselant sur la paroi par méthode interférométrique à lumière blanche ou confocale chromatique. En parallèle, l’effet de la gravité a été mis en lumière en s’appuyant sur les essais expérimentaux effectués lors de la 70ème campagne de vols paraboliques dans le cadre du projet ENCOM-3 de l’ESA.
