Courbes d'ébullition en convection forcée. Première partie : Revue bibliographique

Boiling curves with forced convection. Part 1 : Bibliographical review

¹ EDF, Direction des Etudes et Recherches, 78400 Chatou
² ENSTA, Groupe Phénomènes d'interface, 91120 Palaiseau

Résumé

Les propriétés de transfert thermique entre une paroi chauffée et un écoulement de liquide en ébullition sont présentées globalement à l'aide du concept de courbe d'ébullition et de stabilité thermique. Dans la premiére partie, on introduit ce concept en le plaçant dans le cadre des principales applications industrielles et des codes de calcul utilisés pour la sûreté nucléaire. Une revue bibliographique fait le point de l'état des connaissances et montre l'intérêt de cette notion qui tend à se généraliser depuis une décennie. Compte tenu de l'existence d'instabilités thermiques dans les mécanismes d'ébullition, l'obtention de la courbe ne peut être réalisée que par des dispositifs expérimentaux appropriés. Une brève description de ces différents dispositifs est présentée. On insiste plus particulièrement sur la stabilisation électronique (asservissement) en liaison avec le concept de stabilité thermique. Ce concept permet de déduire un critére de stabilité, condition nécessaire à la réalisation du dispositif expérimental assurant la stabilité dynamique du processus d'ébullition.

Abstract

The properties of heat transfer between a heated wall and a boiling fluid flow are described generally, using the concept of boiling curve and thermal stability. In Part l, this concept is introduced, placing it in the framework of the main industrial applications and the computation codes used for nuclear safety. A bibliographical review sums up the state of knowledge and shows the interest of this concept, which is tending to become generalized over the last decade. Considering the existence of thermal instabilities in boiling mechanisms, the only way to obtain the curve is by appropriate experimental devices. A brief description of these devices is given. The emphasis is placed on electronic stabilization (feedback) in connection with the concept of thermal stability. This concept allows determination of a stability criterion, a requisite for designing an experimental device ensuring dynamic stability of the boiling process.