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Développement d'une corrélation prédisant l'apparition du FCC dans un tube vertical chauffé uniformément en convection forcée avec un écoulement ascendant d'eau

Samuel Vallery Saint-Hilaire

Master's thesis (2011)

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Abstract

The critical heat flow (CHF) is the most important thermal-hydraulic parameter which determinesthe safety and the efficiency of thermal energy systems. It is defined as the sudden decrease of theheat transfer coefficient on a heated surface on which boiling or evaporation is taking place.A good safety analysis of a thermal energy system must take into account the possible occurrenceof the CHF conditions in order to avoid their serious consequences. Nuclear and conventionalpower industries have deployed enormous resources to better understand this phenomenon forpool and flow boilings.Experimental data form the basis for the advancement development of knowledge on CHF. Theymake it possible to create correlations and models that help to predict the occurence of thisphenomenon. Incidentally, they are used to develop reliable and safe technologies. However, theexperimental data on the CHF are seldom published and are often the exclusive property of theorganizations which hold them.This report consists of a literature survey on the CHF and a qualitative and quantitative evaluationof the data collected by various researchers. A numerical procedure for validating the data wasestablished to assure their validity by minimizing the possible errors. Following the analysis ofthe data collected, a correlation predicting the FCC has been developed.

Résumé

Le flux de chaleur critique (FCC) est le plus important paramètre thermohydraulique quidétermine le fonctionnement sécuritaire et efficace des systèmes énergétiques thermiques. Il estdéfini comme celui qui provoque la détérioration soudaine du transfert de chaleur sur une surfaceoù il y a une ébullition, due à son assèchement lors de certaines conditions thermohydrauliques.Ceci peut se traduire par une augmentation soudaine de la température de la surface, et parconséquent causer sa destruction.Ainsi, une analyse de sûreté adéquate d'un système énergétique thermique doit tenir compte del'apparition possible du FCC afin d'éviter des conséquences graves. Les industries de productiond'énergie nucléaire des efforts considérables pour arriver à comprendre ce phénomène.À cause de la grande complexité du phénomène critique, les données expérimentales sontprincipalement à la base du développement des connaissances sur le FCC. Ces donnéespermettent de créer des corrélations et des modèles servant à prédire l'apparition de cephénomène. Incidemment, elles servent à développer des technologies fiables et sécuritaires.Toutefois, les données expérimentales sur le FCC sont rarement publiées et sont souvent lapropriété exclusive des organisations qui les détiennent.Ce rapport consiste en une recherche bibliographique sur le FCC et en une évaluation qualitativeet quantitative des données collectées par différents chercheurs afin de créer une base de donnéesfiable et présentant des résultats de FCC pour plusieurs conditions expérimentales. Une procédurenumérique de validation des données a été établie pour assurer leur validité en minimisant leserreurs possibles. Suite à l'analyse des données recueillies, une corrélation permettant de prédirele FCC a été développée.
Department: Department of Engineering Physics
Program: Génie énergétique
Academic/Research Directors: Alberto Teyssedou
PolyPublie URL: https://publications.polymtl.ca/671/
Institution: École Polytechnique de Montréal
Date Deposited: 17 Nov 2011 15:22
Last Modified: 08 Nov 2022 21:25
Cite in APA 7: Saint-Hilaire, S. V. (2011). Développement d'une corrélation prédisant l'apparition du FCC dans un tube vertical chauffé uniformément en convection forcée avec un écoulement ascendant d'eau [Master's thesis, École Polytechnique de Montréal]. PolyPublie. https://publications.polymtl.ca/671/

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