Transferts en changement de phase - Ébullition libre

Le processus d’ébullition, qui correspond au changement de phase liquide-vapeur associé à la formation de bulles, est un phénomène de transfert de chaleur qui occupe une grande place dans le domaine industriel car il permet d’atteindre des densités de flux élevées avec des écarts de température relativement faibles. L’ébullition libre représente l’ébullition d’un fluide naissant à partir d’une paroi chauffée, le fluide étant immobile en l’absence de signal thermique imposé. Les résultats des études d’ébullition libre sont fondamentaux pour la description des mécanismes de l’ébullition convective (traité dans le dossier  ), dont le champ d’applications est plus vaste. La technique des échangeurs diphasiques a évolué ces dernières années vers le domaine des mini- voire des microéchelles, d’une part, en raison d’une recherche de compacités accrues pour limiter les quantités de fluide, d’autre part, grâce au développement des microtechnologies d’usinage. Cette évolution a également été imposée du fait de la miniaturisation d’un grand nombre de systèmes qui dissipent des densités de flux sans cesse croissantes, en particulier les composants électroniques. Les lois macroscopiques établies pour des géométries conventionnelles cessent d’être utilisables car d’autres phénomènes interviennent aux petites échelles. Du fait de l’évolution de la nature des fluides utilisés dans les évaporateurs, liée aux problèmes environnementaux, les fluides frigorigènes sont de plus en plus des mélanges non azéotropiques dont le comportement pour l’ébullition est modifié par la diffusion d’une espèce au sein de l’autre. Ces différents aspects seront traités dans ce document.