Présentation
RÉSUMÉ
Les phénomènes de changement de phase en milieux poreux occupent une place importante dans de nombreux domaines : l’exploitation des gisements d’hydrocarbures, l’isolation thermique, la géothermie, les transferts entre le sol et l’atmosphère, les échangeurs thermiques, les piles à combustible, le génie chimique... L’accent est mis dans ce dossier sur le changement de phase liquide – vapeur, étudié en relation avec les problèmes de séchage de géothermie, d’évaporateurs, d’environnement, d'améliorations des échanges par revêtement poreux ou encore de sûreté nucléaire .
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Lire l'articleAUTEUR(S)
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Serge BORIES : Directeur de recherche émérite au Centre national de la recherche scientifique (CNRS) - Institut de mécanique des fluides de Toulouse
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Abdelkader MOJTABI : Professeur des universités - Institut de mécanique des fluides de Toulouse
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Marc PRAT : Directeur de recherche au CNRS - Institut de mécanique des fluides de Toulouse
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Michel QUINTARD : Directeur de Recherche au CNRS - Institut de mécanique des fluides de Toulouse
INTRODUCTION
Ce dossier, consacré au transfert de chaleur avec changement de phase en milieu poreux, fait suite au dossier « Transfert de chaleur en milieu poreux. Conduction, convection, rayonnement » auquel le lecteur pourra utilement se référer pour de nombreuses notions non présentées à nouveau ici par souci de concision. Le lecteur peu familier avec les phénomènes de transport en milieu poreux aura en fait tout intérêt à n’aborder le présent dossier qu’après lecture de la référence .
Les phénomènes de changement de phase en milieux poreux occupent une place importante dans de nombreux domaines : l’exploitation des gisements d’hydrocarbures, l’isolation thermique, la géothermie, les transferts entre le sol et l’atmosphère, les échangeurs thermiques, les piles à combustible, le génie chimique... Comme tous les processus polyphasiques, ils sont d’une grande complexité et sur de nombreux points, leur connaissance n’est encore que partielle.
En raison de son importance pratique particulière, on ne s’intéressera dans ce qui suit qu’au seul cas du changement de phase liquide – vapeur (évaporation-condensation), le changement de phase liquide – solide comparativement moins étudié (bien qu’il intervienne dans de nombreuses applications : fonte des neiges, métallurgie/fonderie, etc.) n’étant pas abordé. Signalons simplement que la solidification d’un mélange multiconstituant fait intervenir deux mécanismes, dominés par les instabilités éventuelles de l’interface fluide/solide : croissance colonnaire à partir de la surface de refroidissement, qui conduit à la présence d’un milieu poreux (« mushy zone »), croissance de grains équiaxes dans la solution liquide en refroidissement. Des modèles du type « milieux poreux » ont donc été développés. Le lecteur intéressé par ces questions trouvera quelques références bibliographiques dans
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- Version archivée 2 de janv. 2019 par Abdelkader MOJTABI, Marc PRAT, Michel QUINTARD
- Version courante de mai 2025 par Abdelkader MOJTABI, Marc PRAT, Michel QUINTARD
DOI (DIGITAL OBJECT IDENTIFIER)
Transferts de chaleur dans les milieux poreux - Changement de phase
Fixation d'un constituant fluide au sein de la matrice poreuse
Bibliographie
Références
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