I. Les évaporateurs à régime d’ébullition nucléée dominant

 

Nous rappelons que l’ébullition nucléée est générée à partir de sites de nucléation: ces sites peuvent être représentés comme des cavités dans la paroi chauffée : un des aspects importants à prendre en compte est la stabilité de ces sites et la forme de la cavité détermine la valeur de la surchauffe nécessaire à l’équilibre de la bulle et donc présente une grande importance pour la stabilité du site : Ainsi, des cavités rentrantes peuvent permettre l’équilibre d’une bulle de vapeur malgré un léger sous-refroidissement du liquide du fait de la courbure particulière de l’interface. L‘analyse des mécanismes de nucléation permet d’identifier les caractéristiques des parois permettant un fort coefficient de transfert de chaleur. Ces conditions peuvent se résumer à :

 

II. Les évaporateurs à régime d’ébullition convective dominant

 

Compte tenu de la similitude des mécanismes de transfert avec ceux de la convection en simple phase, nous retrouvons dans les évaporateurs à régime convectif dominant les techniques d’intensification développées pour les transferts en simple phase c’est à dire: les rugosités de paroi (tubes corruguées, tubes rainurés ou plaques corruguées), les dispositifs ou structures de paroi favorisant des écoulements secondaires (inserts de type ruban ou ressort, …) , les ailettes (en particulier, pour les plaques et ailettes brasées).

 

 

III. Les effets secondaires indispensables à prendre en compte pour le dimensionnement des évaporateurs

 

Lors de la conception et le dimensionnement des évaporateurs – en particulier pour les cycles frigorifiques – deux points particulièrement critiques doivent être évalués :