Flux pariƩtal minimum

Dans le cas précédent le flux imposé en paroi ne permettait pas de déclencher l'ébullition. En effet, pour savoir si on peut avoir apparition de bulles il faut connaître la température de paroi avec le flux imposé. Nous sommes dans les conditions atmosphériques donc sous 1 bar de pression. A cette pression là, la température d'ébullition est de 100°C soit 373.15K. Sachant que l'on entre dans le tube une eau déjà à 363.15K pour être proche de la crise d'ébullition il suffit de calculer le flux nécessaire pour chauffer le liquide d'un ΔT de 10.

D'après la théorie, nous nous trouvons dans un cas de convection forcée. Le flux imposé en paroi peut donc se retrouvé comme étant:

$\varphi =h \Delta T$

Avec h le coefficient de transfert thermique. Ce dernier peut être exprimé à l'aide du Nusselt comme vu précédemment:

$Nu =  \frac{hD}{\lambda}$

Où D est le diamètre du tube et λ la conductivité thermique du fluide (ici fixée à 0.669 W/m.K pour une eau à 90°C).

Nous avons vu dans la partie précédente que le Nusselt pouvait s'exprimer à partir du Reynolds et du Prantl grâce à la corrélation de Gnielinski car nous sommes toujours dans les même conditions de travail (Re=10 723 et Pr=2).

On en déduit alors à partir du Reynolds et du Prantl et de toutes caractéristiques physiques de notre fluide en entrée la valeur du flux minimum à imposée en paroi pour déclencher la crise d'ébullition.

Avec  cette méthode dans une routine Matlab (calcul_flux_min.m) on trouve que le flux minimum à imposer en paroi est de 37 792 W/m²

Tant que l'on reste sous ce flux l'ébullition ne peut pas se produire par contre dès que l'on dépasse ce flux il y a risque de formation des premières bulles de vapeur d'eau.