Etude expérimentale du refroidissement diphasique à haute température par jet d'eau impactant

Ce travail concerne l'etude du transfert thermique par ebullition au niveau d'une plaque chaude refroidie par un jet d'eau plan, en regime stationnaire. Cette etude est motivee par l'industrie siderurgique qui souhaite acquerir des connaissances dans ce domaine afin de mieux controler localement le refroidissement des plaques d'acier. A l'Universite technique de Berlin, un dispositif experimental original permettant la determination de courbes d'ebullition locales au niveau d'une surface non mobile refroidie par un jet d'eau plan a ete mis au point. Les mesures etant effectuees a temperature controlee, il est possible de d'identifier les regimes d'ebullition depuis la convection forcee jusqu'a l'ebullition en film. Les courbes d'ebullition locales ont ete mesurees jusqu'a une distance de 55 mm de la ligne de stagnation, dans une gamme de vitesses de jet comprises entre 0.5 et 1 m/s et pour des sous-refroidissements variant de 5 a 20 K. A partir des resultats experimentaux, l'influence de cas parametres sur les differents regimes d'ebullition a ete mise en evidence et des correlations ont ete etablies, pour un jet immerge et pour un jet a surface libre. L'effet de la distance depuis l'impact est tres important sur les courbes d'ebullition sauf dans le regime de l'ebullition nucleee pleinement developpee. Les mesures effectuees aux basses temperatures sont en accord avec les resultats deja publies dans des conditions de refroidissement stationnaire. Les mesures ont montre l'importance du regime d'ebullition de transition a l'impact. Ce regime s'etend sur une plage de temperature pouvant aller jusqu'a 350 K et les flux extraits peuvent etre de l'ordre du flux critique. L'analyse des signaux de temperature montre que le debut du regime d'ebullition de transition et le remouillage sont associes de fluctuations tres importantes de la temperature qui apparaissent a des frequences tres basses.