Dimensionnement d'un évaporateur pour une boucle de contrôle thermique d'un satellite de télécommunication

Interface graphique

Afin de faciliter notre utilisation du code, et surtout son utilisation ultérieure par autrui (d'autres étudiants, l'industriel...), nous choisissons de développer une interface graphique qui est composée de 3 onglets. Dans le premier onglet, on choisit les paramètres de la simulation, ainsi que le choix du fluide. Le second onglet permet d'effectuer le post-traitement, c'est à dire ici de tracer des graphiques.

Voici un aperçu du premier onglet :

D est le diamètre du tube (intérieur), dz est le pas d'espace, m_deb est la masse débitante, Tinlet est la température d'entrée, Tsat est la température de saturation, xmin est le titre massique d'entrée dans l'évaporateur et xmax est le titre massique maximum autorisé.
Le bouton Blasius/LM permet de choisir la corrélation utilisée pour le calcul de la pression.
L'information PDC linéique sortie donne à l'utilisateur la perte de charge en par mètre de tube parcouru en sortie d'évaporateur, afin qu'il puisse prévoir la perte de charge ajoutée s'il souhaite ajouter du tube.
Le champ deltaPsing représente la perte de charge singulière totale de la configuration.
Le champ masse tubes est tout simplement la masse des tubes en kg.
Le bouton config1/config2 permet de choisir si on simule la configuration 1 ou la configuration 2.
Dans la partie basse, on peut voir deux boutons :
Start Calculation : permet de démarrer le calcul avec les paramètres sélectionnés.
Interrupt Calculation : permet d'interrompre la calcul en cours.
Enfin, un menu déroulant permet de choisir le fluide à utiliser. Les choix possibles sont « R213 », « R245FA », ou « autre ». Dans les deux premiers cas, le programme récupérera automatiquement tous les paramètres qui caractérisent le fluide. Si l'utilisateur choisit « autre », des champs de saisie apparaissent afin de permettre à l'utilisateur de saisir les paramètres physiques qui caractérisent le fluide qu'il veut utiliser. En voici un aperçu :

Toutes les grandeurs sont à saisir en unités USI.

Rho_l et rho_g sont respectivement la masse volumique du liquide et de sa vapeur, mu_l et mu_g sont respectivement la viscosité dynamique du liquide et de sa vapeur, Cp_l et Cp_g sont respectivement la capacité calorifique du liquide et de sa vapeur, Sigma est la tension de surface entre le liquide et sa vapeur, Hlv est la chaleur latente de vaporisation, k_l et k_g sont respectivement la conductivité thermique du liquide et de sa vapeur, Psat est la pression de vapeur saturante et Fk est une grandeur expérimentale dépendante du fluide issue du modèle de Kandlikar.
Pour finir, Pinlet est la pression en entrée d'évaporateur, Psat est la pression de vapeur saturante, PDC totale est la perte de charge sur la totalité de l'évaporateur, PDC diphasique est la perte de charge en régime diphasique et delta Tsat représente la différence de température de saturation entre le début de l'écoulement diphasique et la sortie du tube.

Voici maintenant un aperçu du second onglet :

Cet onglet permet de tracer facilement les grandeurs que l'on veut. Il permet de créer trois figures différentes sur lesquelles on peut tracer trois grandeurs simultanément. Pour ce faire, il suffit de cocher les figures à activer, ainsi que les plots à activer (checkbox sur la droite). Les deux menus déroulants permettent de choisir ce que l'on souhaite tracer, et le champ Title permet bien évidemment de mettre un titre à la figure. Concernant les labels et les légendes, le programme les met automatiquement.

Bertrand AUDOUSSET - Julien DAGRAS - Grégory NALDI