Résultats et analyses

Étude sans écoulement: fluide au repos

Résultats et analyses


 

Les résultats obtenus sont présentés dans le tableau suivant :

(Tw-Tsat) (en °C)

Nombre de Jacob

Temps de détachement

(en s)

Rayon de détachement

(en mm)

5

9.1

0.47

2.35

10

18.2

0.12

2.37

20

36.4

0.04

2.74

 

Nous remarquons que plus la différence de température est grande, plus la bulle va se détacher rapidement de la paroi. Quant au rayon de détachement, plus la différence de température est importante, plus les effets de masse ajoutée vont être importants et plus le rayon de détachement sera grand.

Nous visualisons le bilan de forces suivant y grâce à la figure suivante :

Les deux forces prépondérantes sont la force d’Archimède et les forces capillaires. Nous voyons que pour ΔT = 5°C, la masse ajoutée est négligeable. Le bilan s’équilibre jusqu’à un temps de 0,5 secondes environ. Cette limite correspond au détachement de la bulle et au déséquilibre du bilan de forces.

Avec un ΔT plus important, par exemple 20°C, les forces de masse ajoutée ne sont plus négligeables, comme nous pouvons le voir sur la figure ci-dessous.

De t = 0 s à t = 0.015 s, l’équilibre des forces ne peut pas être atteint (il faudrait en effet une force capillaire positive – c’est-à-dire qui favorise le détachement – ce qui n’est pas physique). Cela est dû à la présence de la force de masse ajoutée, qui n’est plus négligeable ici.

De t = 0.015 s à t = 0.037 s, l’équilibre des forces est atteint. Puis au-delà de ce temps l’équilibre se rompt et la bulle se détache de la paroi, à α = β = 45°.

Les résultats de cette étude sont satisfaisants car nous retrouvons des résultats similaires à ceux de la thèse de M. Montout [1].

Cependant, d’après l’étude de Zeng, Klausner et Mei [3], la valeur du diamètre de pied de bulle est surestimée, et donc la force capillaire l’est également. En effet, d’après leurs travaux, la force de tension de surface tend à s’annuler lorsque la bulle se décroche de la paroi.

Retour vers le haut de la page 

Nous vous invitons à consulter l'étude suivante (Étude Dynamique)