Etude expérimentale du changement de phase liquide/vapeur dans un milieu poreux d'une boucle diphasique à pompage capillaire

Cet article présente une étude expérimentale sur le transfert de masse et de chaleur avec changement de phase dans un milieu poreux en mousse de cuivre. Les phénomènes de changement de phase en milieux poreux occupent une place importante dans un grand nombre d'applications, en particulier les systèmes de transfert thermique tels que les boucles fluides diphasiques à pompage capillaire. Les boucles fluides diphasiques à pompage capillaire sont des dispositifs qui utilisent la circulation d'un fluide et les propriétés du changement d'état liquide-vapeur dans un corps poreux pour transférer d'importantes quantités de chaleur sur des distances qui peuvent atteindre quelques mètres. L'objectif de cet article est d'étudier l'effet des pertes de charge gravitaires et les propriétés du matériau (porosité, diamètre moyen de pores) sur le transfert de masse et de chaleur dans la mèche poreuse. Les résultats expérimentaux montrent qu'une augmentation des pertes de charges gravitaires entraîne une augmentation de la température du bâti métallique, ce qui fait chuter le rendement de l'évaporateur. L'effet de la porosité et du diamètre moyen des pores sur le phénomène de changement de phase dans le milieu poreux a été aussi étudié. Nous avons montré que la variation de ces deux paramètres a un impact direct sur le rendement de l'évaporateur. En effet, ces paramètres interviennent à la fois au niveau de la dynamique du fluide dans la mèche (perméabilité et pression capillaire maximale) et au niveau des transferts thermiques (la porosité intervient dans la conductivité thermique effective)