{"id":52160,"date":"2020-02-06T10:38:08","date_gmt":"2020-02-06T09:38:08","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/quest-ce-que-lebullition-caracteristiques-debullition-definition\/"},"modified":"2020-02-06T10:38:08","modified_gmt":"2020-02-06T09:38:08","slug":"quest-ce-que-lebullition-caracteristiques-debullition-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-lebullition-caracteristiques-debullition-definition\/","title":{"rendered":"Qu’est-ce que l’\u00e9bullition – Caract\u00e9ristiques d’\u00e9bullition – D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"
\n
L’\u00e9bullition est le changement de phase du liquide \u00e0 l’\u00e9tat de vapeur et il se produit lorsqu’un liquide est chauff\u00e9 \u00e0 son point d’\u00e9bullition.\u00a0\u00c9bullition – Caract\u00e9ristiques d’\u00e9bullition<\/span><\/div>\n<\/div>\n
<\/div>\n
\n
\n
<\/div>\n

\u00c9bullition<\/span><\/h2>\n
\"Diagramme<\/a>
Diagramme de phase de l’eau.<\/span>
\nSource: wikipedia.org CC BY-SA<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

Dans les chapitres pr\u00e9c\u00e9dents, nous avons discut\u00e9 du\u00a0<\/span>transfert de chaleur par convection<\/span><\/strong><\/a>\u00a0avec une hypoth\u00e8se tr\u00e8s importante.\u00a0Nous avons suppos\u00e9 un\u00a0<\/span>transfert de chaleur convectif monophas\u00e9<\/span><\/strong>\u00a0sans aucun changement de phase.\u00a0Dans ce chapitre, nous nous concentrons sur le transfert de chaleur par convection associ\u00e9 au\u00a0<\/span>changement de phase d’un fluide<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0En particulier, nous consid\u00e9rons les processus qui peuvent se produire \u00e0 une interface solide-liquide ou solide-vapeur, \u00e0 savoir l’\u00a0<\/span>\u00e9bullition<\/span><\/strong>\u00a0(changement de phase liquide-vapeur) et la\u00a0<\/span>condensation<\/span><\/strong>\u00a0(\u00a0changement de phase\u00a0vapeur-liquide).<\/span><\/p>\n

Dans ces cas,\u00a0<\/span>les effets de la chaleur latente<\/span><\/strong>\u00a0associ\u00e9s au changement de phase sont importants.\u00a0<\/span>La chaleur latente<\/span><\/a>\u00a0,<\/span><\/strong>\u00a0\u00e9galement connue sous le nom d’enthalpie de vaporisation, est la quantit\u00e9 de chaleur ajout\u00e9e ou retir\u00e9e d’une substance pour produire un changement de phase.\u00a0Cette \u00e9nergie d\u00e9compose les forces d’attraction intermol\u00e9culaires, et doit \u00e9galement fournir l’\u00e9nergie n\u00e9cessaire \u00e0 l’expansion du gaz (le\u00a0<\/span>travail p\u0394V<\/span><\/strong>\u00a0).\u00a0Lorsque de\u00a0<\/span>la chaleur latente<\/span><\/strong>\u00a0est ajout\u00e9e, aucun changement de temp\u00e9rature ne se produit.<\/span><\/p>\n

\"Chaleur<\/a>
La chaleur de vaporisation diminue avec l’augmentation de la pression, tandis que le point d’\u00e9bullition augmente.\u00a0Elle dispara\u00eet compl\u00e8tement \u00e0 un certain point appel\u00e9 le point critique.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

L’\u00a0<\/span>enthalpie de vaporisation<\/span><\/strong>\u00a0est fonction de la pression \u00e0 laquelle cette transformation a lieu.<\/span><\/p>\n

Chaleur latente de vaporisation – eau \u00e0 0,1 MPa (pression atmosph\u00e9rique)<\/span><\/p>\n

h\u00a0<\/span><\/strong>lg<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0= 2257 kJ \/ kg<\/span><\/strong><\/p>\n

Chaleur latente de vaporisation – eau \u00e0 3 MPa<\/span><\/p>\n

h\u00a0<\/span><\/strong>lg<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0= 1795 kJ \/ kg<\/span><\/strong><\/p>\n

Chaleur latente de vaporisation – eau \u00e0 16 MPa (pression \u00e0 l’int\u00e9rieur d’un\u00a0<\/span>pressuriseur<\/span><\/a>\u00a0)<\/span><\/p>\n

h\u00a0<\/span><\/strong>lg<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0= 931 kJ \/ kg<\/span><\/strong><\/p>\n

La\u00a0<\/span>chaleur de vaporisation<\/span><\/strong>\u00a0diminue avec l’augmentation de la pression, tandis que le\u00a0<\/span>point d’\u00e9bullition<\/span><\/a>\u00a0augmente.\u00a0Elle dispara\u00eet compl\u00e8tement \u00e0 un certain point appel\u00e9 le\u00a0<\/span>point critique<\/span><\/a>\u00a0.\u00a0Au-dessus du point critique, les phases liquide et vapeur sont indiscernables et la substance est appel\u00e9e\u00a0<\/span>fluide supercritique<\/span><\/a>\u00a0.<\/span><\/p>\n

\"supercritique-phase-critique-point-min\"Le passage du liquide \u00e0 l’\u00e9tat de vapeur d\u00fb \u00e0 l’\u00a0<\/span>\u00e9bullition<\/span><\/strong>\u00a0est soutenu par le transfert de chaleur de la surface solide;\u00a0\u00e0 l’inverse, la\u00a0<\/span>condensation<\/span><\/strong>\u00a0d’une vapeur \u00e0 l’\u00e9tat liquide entra\u00eene un transfert de chaleur vers la surface solide.\u00a0<\/span>L’\u00e9bullition et la condensation<\/span><\/strong>\u00a0diff\u00e8rent des autres formes de convection en ce qu’elles d\u00e9pendent de la\u00a0<\/span>chaleur latente de vaporisation<\/span><\/strong>\u00a0, qui est\u00a0<\/span>tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9e<\/span><\/strong>\u00a0pour les\u00a0<\/span>pressions<\/span><\/a>\u00a0courantes\u00a0, donc de grandes quantit\u00e9s de chaleur peuvent \u00eatre transf\u00e9r\u00e9es pendant l’\u00e9bullition et la condensation essentiellement \u00e0 temp\u00e9rature constante.\u00a0<\/span>Les coefficients de transfert de chaleur<\/span><\/a>\u00a0, h, associ\u00e9s \u00e0 l’\u00a0<\/span>\u00e9bullition et \u00e0 la condensation<\/span><\/strong>\u00a0sont g\u00e9n\u00e9ralement\u00a0<\/span>beaucoup plus \u00e9lev\u00e9s<\/span><\/strong>que ceux rencontr\u00e9s dans d’autres formes de processus de convection qui impliquent une seule phase.<\/span><\/p>\n

Cela est d\u00fb au fait que, m\u00eame en\u00a0<\/span>\u00e9coulement turbulent<\/span><\/a>\u00a0, il existe une couche de film fluide stagnant (sous-couche laminaire), qui isole la surface de l’\u00e9changeur de chaleur.\u00a0Cette\u00a0<\/span>couche de film fluide stagnant<\/span><\/strong>\u00a0joue un r\u00f4le crucial pour le coefficient de transfert de chaleur convectif.\u00a0On observe que le fluide\u00a0<\/span>s’arr\u00eate compl\u00e8tement \u00e0 la surface<\/span><\/strong>\u00a0et prend une vitesse nulle par rapport \u00e0 la surface.\u00a0Ce ph\u00e9nom\u00e8ne est connu sous le nom de condition antid\u00e9rapante et donc,\u00a0<\/span>\u00e0 la surface,<\/span><\/strong>\u00a0le flux d’\u00e9nergie se produit\u00a0<\/span>uniquement par conduction.\u00a0<\/span><\/strong>Mais dans les couches suivantes, il se produit \u00e0 la fois un mouvement de conduction et de diffusion-masse au niveau mol\u00e9culaire ou au niveau macroscopique.\u00a0En raison du mouvement de masse, le taux de transfert d’\u00e9nergie est plus \u00e9lev\u00e9.\u00a0Comme il a \u00e9t\u00e9 \u00e9crit,<\/span>l’\u00e9bullition nucl\u00e9\u00e9e<\/span><\/strong>\u00a0\u00e0 la surface perturbe efficacement cette couche stagnante et, par cons\u00e9quent, l’\u00e9bullition nucl\u00e9\u00e9e augmente consid\u00e9rablement la capacit\u00e9 d’une surface \u00e0 transf\u00e9rer\u00a0<\/span>de l’\u00e9nergie thermique<\/span><\/a>\u00a0au fluide en vrac.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

\n
<\/div>\n<\/div>\n
\n
\n

Modes d’\u00e9bullition – Types d’\u00e9bullition<\/span><\/h2>\n

\"\u00c9bullition<\/a>D’un point de vue technique pratique, l’\u00a0<\/span>\u00e9bullition<\/span><\/strong>\u00a0peut \u00eatre class\u00e9e selon\u00a0<\/span>plusieurs crit\u00e8res<\/span><\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n

Cat\u00e9gorisation par le r\u00e9gime d’\u00e9coulement:<\/span><\/strong><\/p>\n