{"id":43198,"date":"2019-10-08T12:03:36","date_gmt":"2019-10-08T11:03:36","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/quest-ce-quune-piscine-en-ebullition-courbe-debullition-definition\/"},"modified":"2020-02-06T11:13:22","modified_gmt":"2020-02-06T10:13:22","slug":"quest-ce-quune-piscine-en-ebullition-courbe-debullition-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-quune-piscine-en-ebullition-courbe-debullition-definition\/","title":{"rendered":"Qu&#8217;est-ce qu&#8217;une piscine en \u00e9bullition &#8211; Courbe d&#8217;\u00e9bullition &#8211; D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-clearfix\">Les modes d&#8217;\u00e9bullition en piscine sont illustr\u00e9s sur la courbe d&#8217;\u00e9bullition de la figure, qui repr\u00e9sente graphiquement le flux de chaleur en fonction de la temp\u00e9rature en exc\u00e8s.\u00a0Pool Boiling &#8211; Curling Curve<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Pool Boiling &#8211; Curling Curve<\/h2>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Pool-Boiling-Boiling-Modes.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-20783 alignright lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Pool-Boiling-Boiling-Modes-300x276.png\" alt=\"Piscine en \u00e9bullition - Modes d'\u00e9bullition\" width=\"300\" height=\"276\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Pool-Boiling-Boiling-Modes-300x276.png\" \/><\/a>Comme il a \u00e9t\u00e9 \u00e9crit, la configuration la plus courante, appel\u00e9e\u00a0<strong>bouillie en piscine,<\/strong>\u00a0est celle o\u00f9 une piscine de liquide est chauff\u00e9e par le dessous \u00e0 travers une surface horizontale.\u00a0Dans la\u00a0<strong>piscine en \u00e9bullition,<\/strong>\u00a0le liquide est au repos et son mouvement pr\u00e8s de la surface est principalement d\u00fb \u00e0 la convection naturelle et au m\u00e9lange induit par la croissance et le d\u00e9tachement des bulles.<\/p>\n<p>Le travail de pionnier en mati\u00e8re d&#8217;\u00e9bullition a \u00e9t\u00e9 effectu\u00e9 en 1934 par\u00a0\u00a0<strong>S. Nukiyama<\/strong>\u00a0, qui a utilis\u00e9 des fils de nichrome et de platine chauff\u00e9s \u00e9lectriquement immerg\u00e9s dans des liquides dans ses exp\u00e9riences.\u00a0Nukiyama fut le premier \u00e0 identifier\u00a0\u00a0<strong>diff\u00e9rents r\u00e9gimes de piscine en \u00e9bullition<\/strong>\u00a0\u00a0\u00e0\u00a0<strong>l&#8217;<\/strong>\u00a0aide de son appareil.\u00a0Il a\u00a0remarqu\u00e9 que l&#8217;\u00a0\u00e9bullition prend des formes diff\u00e9rentes, en\u00a0fonction de la valeur de la temp\u00e9rature de surchauffe de la\u00a0paroi\u00a0\u00a0<strong>AT\u00a0<\/strong><strong><sub>sat<\/sub><\/strong>\u00a0\u00a0(\u00e9galement connu comme l&#8217;exc\u00e8s de\u00a0temp\u00e9rature)\u00a0<strong>,\u00a0<\/strong>\u00a0qui est d\u00e9finie comme la diff\u00e9rence entre la temp\u00e9rature de paroi,\u00a0\u00a0<strong>T\u00a0<sub>paroi<\/sub><\/strong>\u00a0\u00a0et la temp\u00e9rature de saturation,\u00a0<strong>\u00a0T\u00a0<sub>sat<\/sub><\/strong>\u00a0.<\/p>\n<p>On observe quatre r\u00e9gimes diff\u00e9rents d\u2019\u00e9bullition en piscine (bas\u00e9s sur l\u2019exc\u00e8s de temp\u00e9rature):<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Point d&#8217;\u00e9bullition par convection naturelle\u00a0<\/strong>\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0<strong>\u0394T\u00a0<\/strong><strong><sub>sat<\/sub><\/strong>\u00a0\u00a0&lt;5 \u00b0 C<\/li>\n<li><strong>Nucl\u00e9ate en \u00e9bullition<\/strong>\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0\u00a0\u00a05 \u00b0 C &lt;\u00a0\u00a0<strong>\u0394T\u00a0<\/strong><strong><sub>sat<\/sub><\/strong>\u00a0\u00a0&lt;30 \u00b0 C<\/li>\n<li><strong>Transition d&#8217;\u00e9bullition<\/strong>\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0\u00a030 \u00b0 C &lt;\u00a0\u00a0<strong>\u0394T\u00a0<\/strong><strong><sub>sat<\/sub><\/strong>\u00a0\u00a0&lt;200 \u00b0 C<\/li>\n<li><strong>Film en \u00e9bullition<\/strong>\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 200 \u00b0 C &lt;\u00a0\u00a0<strong>\u0394T\u00a0<\/strong><strong><sub>sat<\/sub><\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p>Ces r\u00e9gimes sont illustr\u00e9s sur la\u00a0<strong>courbe d&#8217;\u00e9bullition<\/strong>\u00a0de la figure, qui repr\u00e9sente l&#8217;\u00a0<a title=\"Densit\u00e9 de flux thermique - Flux thermique\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/heat-transfer\/introduction-to-heat-transfer\/heat-flux-density-thermal-flux\/\">\u00e9volution<\/a>\u00a0du\u00a0<a title=\"Heat Flux Density \u2013 Thermal Flux\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/heat-transfer\/introduction-to-heat-transfer\/heat-flux-density-thermal-flux\/\">flux<\/a>\u00a0de\u00a0<a title=\"Heat Flux Density \u2013 Thermal Flux\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/heat-transfer\/introduction-to-heat-transfer\/heat-flux-density-thermal-flux\/\">chaleur en<\/a>\u00a0fonction de la temp\u00e9rature en exc\u00e8s.\u00a0Bien que la courbe d&#8217;\u00e9bullition donn\u00e9e dans cette figure concerne l&#8217;eau, la forme g\u00e9n\u00e9rale de la courbe d&#8217;\u00e9bullition reste la m\u00eame pour diff\u00e9rents liquides de refroidissement.\u00a0Notez que la forme sp\u00e9cifique de la courbe d\u00e9pend \u00e9galement des param\u00e8tres du syst\u00e8me, tels que la\u00a0<a title=\"Qu'est-ce que la pression - Physique\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/thermodynamic-properties\/what-is-pressure-physics\/\">pression<\/a>\u00a0et le d\u00e9bit de liquide de refroidissement, mais elle est pratiquement ind\u00e9pendante de la g\u00e9om\u00e9trie de la surface chauffante.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Boiling-Curve-Boiling-Modes.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-20779 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Boiling-Curve-Boiling-Modes.png\" alt=\"Courbe d'\u00e9bullition - Modes d'\u00e9bullition\" width=\"601\" height=\"866\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Boiling-Curve-Boiling-Modes.png\" \/><\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2><span>\u00c9bullition nucl\u00e9\u00e9e<\/span><\/h2>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Nucleate-Boiling-Boiling-Modes.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-20782 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Nucleate-Boiling-Boiling-Modes-300x234.png\" alt=\"Nucleate Boiling - Modes d'\u00e9bullition\" width=\"300\" height=\"234\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Nucleate-Boiling-Boiling-Modes-300x234.png\" \/><\/a><span>L&#8217;\u00e9bullition locale la plus courante rencontr\u00e9e dans les installations nucl\u00e9aires est l&#8217;\u00a0<\/span><strong><span>\u00e9bullition nucl\u00e9\u00e9e<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Mais dans le cas des r\u00e9acteurs nucl\u00e9aires, une\u00a0<\/span><strong><span>\u00e9bullition nucl\u00e9\u00e9e<\/span><\/strong><span>\u00a0se produit \u00e0 des d\u00e9bits importants \u00e0 travers le r\u00e9acteur.\u00a0Dans l&#8217;\u00a0<\/span><strong><span>\u00e9bullition nucl\u00e9\u00e9e<\/span><\/strong><span>\u00a0, des bulles de vapeur se forment \u00e0 la surface de transfert de chaleur, puis se d\u00e9tachent et sont transport\u00e9es dans le courant principal du fluide.\u00a0Un tel mouvement am\u00e9liore le transfert de chaleur car la chaleur g\u00e9n\u00e9r\u00e9e \u00e0 la surface est directement transport\u00e9e dans le flux de fluide.\u00a0Une fois dans le flux de fluide principal, les bulles s&#8217;effondrent parce que la temp\u00e9rature globale du fluide n&#8217;est pas aussi \u00e9lev\u00e9e que la temp\u00e9rature de la surface de transfert de chaleur o\u00f9 les bulles ont \u00e9t\u00e9 cr\u00e9\u00e9es.\u00a0Comme il a \u00e9t\u00e9 \u00e9crit,\u00a0<\/span><strong><span>\u00e9bullition nucl\u00e9\u00e9e<\/span><\/strong><span>\u00e0 la surface perturbe efficacement cette couche stagnante et, par cons\u00e9quent, l&#8217;\u00e9bullition nucl\u00e9\u00e9e\u00a0<\/span><strong><span>am\u00e9liore<\/span><\/strong><span>\u00a0consid\u00e9rablement\u00a0\u00a0la capacit\u00e9 d&#8217;une surface \u00e0 transf\u00e9rer l&#8217;\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/what-is-energy-physics\/internal-energy-thermal-energy\/\"><span>\u00e9nergie thermique<\/span><\/a><span>\u00a0au fluide en vrac.\u00a0Ce processus de transfert de chaleur est parfois souhaitable car l&#8217;\u00e9nergie cr\u00e9\u00e9e \u00e0 la surface de transfert de chaleur est rapidement et efficacement \u00abemport\u00e9e\u00bb.<\/span><\/p>\n<p><span>Pr\u00e8s de la paroi, la situation est complexe car plusieurs m\u00e9canismes augmentent le flux de chaleur au-dessus de celui de\u00a0<\/span><a title=\"Conduction thermique - Conduction thermique\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-la-conduction-thermique-conduction-thermique-definition\/\"><span>la conduction pure \u00e0<\/span><\/a><span>\u00a0travers le liquide.<\/span><\/p>\n<ol>\n<li><span>A noter que, m\u00eame en\u00a0<\/span><a title=\"\u00c9coulement turbulent\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-quun-ecoulement-turbulent-definition\/\"><span>\u00e9coulement turbulent<\/span><\/a><span>\u00a0, il existe une couche de film fluide stagnant (sous-couche laminaire), qui isole la surface de l&#8217;\u00e9changeur de chaleur.\u00a0Le flux ascendant (d\u00fb aux forces de flottabilit\u00e9) de la vapeur loin du mur doit \u00eatre \u00e9quilibr\u00e9 par un flux massique \u00e9gal de liquide, ce qui rapproche le liquide plus frais du mur.<\/span><\/li>\n<li><span>La formation et le mouvement des bulles turbulent le liquide pr\u00e8s de la paroi et augmentent ainsi le transfert de chaleur de la paroi au liquide.<\/span><\/li>\n<li><span>L&#8217;\u00e9bullition diff\u00e8re des autres formes de convection en ce qu&#8217;elle d\u00e9pend de la chaleur latente de vaporisation, qui est tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9e pour les pressions courantes, donc de grandes quantit\u00e9s de chaleur peuvent \u00eatre transf\u00e9r\u00e9es pendant l&#8217;\u00e9bullition essentiellement \u00e0 temp\u00e9rature constante.<\/span><\/li>\n<\/ol>\n<p><span>Le\u00a0<\/span><strong><span>flux de chaleur d&#8217;\u00e9bullition nucl\u00e9\u00e9e<\/span><\/strong><span>\u00a0ne peut pas \u00eatre augment\u00e9 ind\u00e9finiment.\u00a0\u00c0 une certaine valeur, nous l&#8217;appelons le \u00ab\u00a0<\/span><strong><span>flux de chaleur critique<\/span><\/strong><span>\u00a0\u00bb (\u00a0<\/span><strong><span>CHF<\/span><\/strong><span>\u00a0), la vapeur produite peut former une couche isolante sur la surface, qui \u00e0 son tour d\u00e9t\u00e9riore le coefficient de transfert de chaleur.\u00a0En effet, une grande partie de la surface est recouverte d&#8217;un film de vapeur, qui agit comme une isolation thermique en raison de la faible conductivit\u00e9 thermique de la vapeur par rapport \u00e0 celle du liquide.\u00a0Imm\u00e9diatement apr\u00e8s que le\u00a0<\/span><strong><span>flux de chaleur critique<\/span><\/strong><span>\u00a0a \u00e9t\u00e9 atteint, l&#8217;\u00e9bullition devient instable et l&#8217;\u00e9bullition de transition se produit.\u00a0La transition de l&#8217;\u00e9bullition nucl\u00e9\u00e9e \u00e0 l&#8217;\u00e9bullition pelliculaire est connue comme la \u00ab\u00a0<\/span><strong><span>crise de l&#8217;\u00e9bullition<\/span><\/strong><span>\u00a0\u00bb.\u00a0Depuis au-del\u00e0 du\u00a0<\/span><strong><span>CHF<\/span><\/strong><span>point le coefficient de transfert de chaleur diminue, la transition vers l&#8217;\u00a0<\/span><strong><span>\u00e9bullition du film<\/span><\/strong><span> est g\u00e9n\u00e9ralement in\u00e9vitable.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Crise d&#8217;\u00e9bullition &#8211; Flux thermique critique<\/span><\/h2>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Dryout-DNB-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-14862 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Dryout-DNB-min-225x300.png\" alt=\"S\u00e9cher vs DNB\" width=\"225\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Dryout-DNB-min-225x300.png\" \/><\/a><span>Comme cela a \u00e9t\u00e9 \u00e9crit, dans\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-reactor\/\"><span>les r\u00e9acteurs nucl\u00e9aires<\/span><\/a><span>\u00a0, les limitations du\u00a0<\/span><strong><span>flux de chaleur local<\/span><\/strong><span>\u00a0sont de la plus haute importance pour la s\u00fbret\u00e9 des r\u00e9acteurs.\u00a0Pour les\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/pwr-pressurized-water-reactor\/\"><span>r\u00e9acteurs \u00e0 eau sous pression<\/span><\/a><span>\u00a0et \u00e9galement pour les\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/bwr-boiling-water-reactor\/\"><span>r\u00e9acteurs \u00e0 eau bouillante<\/span><\/a><span>\u00a0, il existe des ph\u00e9nom\u00e8nes thermohydrauliques qui provoquent une baisse brutale de l&#8217;\u00a0<\/span><strong><span>efficacit\u00e9 du transfert de chaleur<\/span><\/strong><span>\u00a0(plus pr\u00e9cis\u00e9ment du\u00a0<\/span><strong><span>coefficient de transfert de chaleur<\/span><\/strong><span>\u00a0).\u00a0Ces ph\u00e9nom\u00e8nes se produisent \u00e0 une certaine valeur du flux de chaleur, connue sous le nom de \u00ab\u00a0<\/span><strong><span>flux de chaleur critique<\/span><\/strong><span>\u00a0\u00bb.\u00a0Les ph\u00e9nom\u00e8nes qui provoquent la d\u00e9t\u00e9rioration du transfert de chaleur sont diff\u00e9rents pour les REP et pour les REB.<\/span><\/p>\n<p><span>Dans les deux types de r\u00e9acteurs, le probl\u00e8me est plus ou moins associ\u00e9 au d\u00e9part de l&#8217;\u00e9bullition nucl\u00e9\u00e9e.\u00a0Le flux de chaleur d&#8217;\u00e9bullition nucl\u00e9\u00e9e ne peut pas \u00eatre augment\u00e9 ind\u00e9finiment.\u00a0\u00c0 une certaine valeur, nous l&#8217;appelons le \u00ab\u00a0<\/span><strong><span>flux de chaleur critique<\/span><\/strong><span>\u00a0\u00bb (\u00a0<\/span><strong><span>CHF<\/span><\/strong><span>\u00a0), la vapeur produite peut former une couche isolante sur la surface, qui \u00e0 son tour d\u00e9t\u00e9riore le coefficient de transfert de chaleur.\u00a0Imm\u00e9diatement apr\u00e8s que le flux de chaleur critique a \u00e9t\u00e9 atteint, l&#8217;\u00e9bullition devient instable et l&#8217;\u00e9bullition en film se produit.\u00a0La transition de l&#8217;\u00e9bullition nucl\u00e9\u00e9e \u00e0 l&#8217;\u00e9bullition pelliculaire est connue sous le nom de \u00ab\u00a0<\/span><strong><span>crise d&#8217;\u00e9bullition<\/span><\/strong><span>\u00a0\u00bb.\u00a0Comme cela a \u00e9t\u00e9 \u00e9crit, les ph\u00e9nom\u00e8nes qui provoquent la d\u00e9t\u00e9rioration du transfert de chaleur sont diff\u00e9rents pour les REP et pour les REB.<\/span><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"su-spoiler-content su-clearfix\">\n<p>&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.<\/p>\n<p>Cet article est bas\u00e9 sur la traduction automatique de l&#8217;article original en anglais. Pour plus d&#8217;informations, voir l&#8217;article en anglais. Pouvez vous nous aider Si vous souhaitez corriger la traduction, envoyez-la \u00e0 l&#8217;adresse: translations@nuclear-power.com ou remplissez le formulaire de traduction en ligne. Nous appr\u00e9cions votre aide, nous mettrons \u00e0 jour la traduction le plus rapidement possible. 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