Contactez-nous
Conclusion
Transferts de chaleur dans les milieux poreux - Changement de phase
BE8251 v2 Archive

Conclusion
Transferts de chaleur dans les milieux poreux - Changement de phase

Auteur(s) : Abdelkader MOJTABI, Marc PRAT, Michel QUINTARD

Date de publication : 10 janv. 2019 | Read in English

Logo Techniques de l'Ingenieur Cet article est réservé aux abonnés
Pour explorer cet article plus en profondeur Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?

Présentation

1 - Considérations générales sur la modélisation

2 - Adsorption, capillarité

3 - Modélisation mathématique

4 - Exemples de situations de référence

5 - Conclusion

6 - Glossaire

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

Le transfert de chaleur en milieu  poreux avec changement de phase  se rencontre dans de nombreuses applications industrielles. L’évaporation,  lorsque la température  est inférieure à la température de saturation,  ce qui correspond typiquement aux opérations de séchage, est à distinguer de l’ébullition lorsque la température  du milieu est égale ou supérieure à la température de saturation. Ce dernier aspect est rencontré dans de nombreux  échangeurs, des applications  de géothermie, en sûreté nucléaire .Les modélisations les plus couramment  utilisées dans la pratique industrielle font l'objet de cet article.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

Auteur(s)

  • Abdelkader MOJTABI : Professeur Université Paul Sabatier Institut de mécanique des fluides de Toulouse (IMFT), Université de Toulouse, CNRS, Toulouse, France

  • Marc PRAT : Dr CNRS Institut de mécanique des fluides de Toulouse (IMFT), Université de Toulouse, CNRS, Toulouse, France

  • Michel QUINTARD : Dr CNRS Institut de mécanique des fluides de Toulouse (IMFT), Université de Toulouse, CNRS, Toulouse, France

INTRODUCTION

Cet article, consacré au transfert de chaleur avec changement de phase en milieu poreux, fait suite à l’article « Transfert de chaleur en milieu poreux. Conduction, convection, rayonnement » [BE 8 250] dans lequel sont abordés les phénomènes de transport en milieu poreux.

Les phénomènes de changement de phase en milieux poreux occupent une place importante dans de nombreux domaines. On peut citer :

  • l’exploitation des gisements d’hydrocarbures. Diverses méthodes thermiques sont utilisées (injection de vapeur, combustion in situ…) qui conduisent à des mécanismes de changement de phase ;

  • l’isolation thermique qui peut être très affectée par le transfert de vapeur et la condensation ;

  • la géothermie, les transferts entre le sol et l’atmosphère ;

  • les échangeurs thermiques multiphasiques, les piles à combustible ;

  • le génie chimique ;

  • la sûreté nucléaire, etc.

Comme tous les processus polyphasiques, les phénomènes de changement de phase en milieux poreux sont d’une grande complexité et, sur de nombreux points, leur connaissance n’est encore que partielle. Les processus physiques en œuvre à l’échelle du pore et les modélisations macroscopiques les plus courantes utilisées dans les opérations de séchage ou les procédés faisant intervenir de l’ébullition font l’objet de cet article.

Logo Techniques de l'Ingenieur

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95 % à découvrir.

Pour explorer cet article Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?


VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-be8251

Lecture en cours
Présentation

Article inclus dans l'offre

"Physique énergétique"

(74 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

5. Conclusion

Bien que les transferts de chaleur avec changement de phase en milieu poreux fassent toujours l’objet de très nombreux travaux de recherche, avec la considération de problèmes de plus en plus complexes ou nouveaux (milieux très peu ou au contraire très perméables, transferts couplés, nanothermique, etc), l’ingénieur dispose d’un ensemble de connaissances (résultats et modèles) et d’outils expérimentaux et numériques permettant des prédictions satisfaisantes pour un grand nombre de problèmes. Aussi bien du point de vue théorique qu’expérimental, l’exploitation de ces connaissances se heurte cependant encore souvent, non seulement aux difficultés de détermination des propriétés de transfert effectives, mais également aux difficultés associées à la mesure locale d’un grand nombre de variables. La progression des outils de caractérisation (tomographie, etc.) et de calcul numérique (calcul haute performance) laisse entrevoir des avancées futures significatives.

Enfin, certains aspects de changement d’échelle sont loin d’être épuisés et stabilisés d’un point de vue de la recherche. On peut citer les modèles d’écoulements en milieux très perméables, ou très peu perméables (problématique non abordée dans cet article), les situations non-équilibre local, les couplages forts avec éventuellement du transport réactif (combustion in situ des réservoirs d’hydrocarbures, etc.) et les situations multiconstituant avec en particulier la présence d’incondensables.

HAUT DE PAGE
Logo Techniques de l'Ingenieur

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94 % à découvrir.

Pour explorer cet article Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?


Lecture en cours
Conclusion

Article inclus dans l'offre

"Physique énergétique"

(74 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - TAINE (J.), MOJTABI (A.), PRAT (M.), QUINTARD (M.) -   Transferts de chaleur dans les milieux poreux. Conduction, convection, rayonnement.  -  Techniques de l’Ingénieur. Génie énergétique [BE 8 250] (2019).

  • (2) - KURZ (W.), FISHER (D.F.) -   Fundamentals of solidification.  -  Trans Tech Publications, Rockport, MA (1984).

  • (3) - NI (J.), BECKERMANN (C.) -   A Volume-averaged two-phase Model for Transport Phenomena during Solidification.  -  Met. Trans., 22B, p. 349-361 (1991).

  • (4) - BECKERMANN (C.), VISKANTA (R.) -   Mathematical modeling of transport phenomena during alloy solidification.  -  Applied Mechanics Reviews, 46, p. 1-27 (1993).

  • (5) - ROUX (P.), GOYEAU (B.), GOBIN (D.), FICHOT (F.), QUINTARD (M.) -   Chemical non-equilibrium modelling of columnar solidification.  -  International Journal of Heat and Mass Transfer, 49(23-24), p. 4496-4510.

  • ...

Logo Techniques de l'Ingenieur

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92 % à découvrir.

Pour explorer cet article Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?


Article inclus dans l'offre

"Physique énergétique"

(74 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

Ressources documentaires

Transferts de chaleur dans les milieux poreux - Conduction, convection, rayonnement

Les milieux poreux sont omniprésents dans de nombreux domaines concernant les milieux naturels, ...

Le Power-to-Gas - Technologies, enjeux et perspectives

Le Power-to-Gas est le procédé par lequel de l’énergie électrique est convertie en énergie chimique, ...

Lits fluidisés - Caractéristiques générales et applications

Les lits fluidisés présentent d’excellentes performances en tant que mélangeur gaz-solide et ...

Lits fluidisés - Transferts de masse et de chaleur

Les lits fluidisés ont des performances de transfert élevées et sont d'excellents contacteurs ...