Étude expérimentale de la condensation de vapeur d’eau en écoulement vertical descendant au sein d’un mini canal

La condensation convective est largement utilisée dans l’industrie. Néanmoins, dans le cas de l’eau circulant dans des canaux de taille millimétrique, la modélisation du coefficient de transfert thermique n’est pas correctement maitrisée. Dans cette configuration, les effets capillaires entrent en concurrence avec les autres effets (cisaillement, gravité et inertie). La plupart des lois disponibles dans la littérature ne prennent pas en compte les effets capillaires. De plus, elles concernent principalement les liquides frigorigènes, dont les propriétés varient significativement par rapport à l’eau. Les effets capillaires deviennent prépondérants pour un nombre de Bond inférieur à 4 et un nombre de Weber petit devant 100. Nous nous concentrons donc sur l’étude de la condensation dans un tube de diamètre intérieur 3 mm, à une pression variant de 1 à 2 bar et pour des vitesses massiques variant de 10 à 100 kg.m−2^{-2}.s−1^{-1}, ce qui correspond à un nombre de Bond d’environ 1 et un nombre de Weber variant entre 10 et 1000. Étant donné le manque de données dans ces conditions, une boucle expérimentale a été développée pour étudier la condensation de vapeur d’eau dans ces gammes de paramètres. Elle comporte une section est composée d’un condenseur vertical de 1 m permettant de mesurer 10 coefficients d’échanges thermiques moyennés sur 10 cm. Un tube en verre est installé au milieu du condenseur, sur une portion adiabatique, afin de pouvoir visualiser les régimes d’écoulements. Cette boucle doit permettre de développer une nouvelle corrélation permettant de modéliser correctement le transfert thermique et de comprendre les mécanismes régissant le transfert thermique dans ces conditions.

Work In Progress