Effets du contrôle des paramètres hydrodynamiques sur le refroidissement intensif par pulvérisations
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Date
2019
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Abstract
Dans cette thèse, les caractéristiques de pulvérisation, les modes de génération d’un spray et les
mécanismes de transfert de chaleur lors d’un refroidissement par pulvérisation ont été définis.
L’objectif principal de cette thèse est d’une part d’étudier et analyser l’effet des paramètres
hydrodynamique sur le refroidissement monophasique par pulvérisation ; et d’autre part
d’étudier l’influence du refroidissement diphasique par pulvérisation sur les hautes
températures dans un procédé de coulée continue.
Les paramètres hydrodynamiques étudiés sont respectivement : le débit d’eau, la pression du
liquide et la hauteur de la buse. Il faut souligner que l’étude a été réalisée par simulation à l’aide
du code COMSOL Multiphysics 5.2. Les résultats obtenus montrent que l’augmentation du
débit entraine une meilleure évacuation de chaleur ainsi qu’une favorable diminution d’énergie
interne. Il a été également déduit que l’augmentation de la pression du liquide provoque une
diminution rapide de la température au niveau de la surface couverte par le spray. Toutefois
cette surface diminue lors de l’augmentation de la pression. Un meilleur refroidissement a été
enregistré lors de l’éloignement de la buse de la surface de contact. Cependant ; si la hauteur
dépasse une certaine limite, le refroidissement devient plus long et le flux convectif devient
plus faible.
Une simulation numérique d’un procédé de coulée continue sous refroidissement secondaire
par pulvérisation a été également réalisée avec le code COMSOL Multiphysics. En effet, il a
été déduit que le coefficient de transfert de chaleur du spray (hspray) est inversement
proportionnel à la température de la paroi extérieure, à la dissipation de la chaleur latente et à
l’intervalle de solidification. De plus, il a été constaté que hspray a une influence remarquable
sur l’emplacement de la région de transition.