Les transferts thermiques induits par la convection thermocapillaire générée par une bulle d'air introduite sous une paroi chauffée dans une couche d'huile de silicone sont quantifiés expérimentalement sous gravité normale par mesures directes avec un fluxmètre. Une étude systématique est effectuée en fonction de la taille de la bulle et du gradient de température pour deux viscosités. Le régime d'écoulement autour de la bulle (stationnaire ou oscillatoire) est déterminé par ombroscopie. Deux comportements de transferts de chaleur sont mis en évidence. L'existence de ces comportements est conditionnée par le nombre de Prandtl et est indépendante du régime d'écoulement.
This article concerns heat transfer due to thermocapillary convection induced by an air bubble introduced under a heated wall into a silicone oil layer. An experimental study is carried out under normal gravity conditions with direct measurements by means of a heat fluxmeter. Effects of the bubble size and the temperature gradient are systematically investigated for two values of viscosity. The nature of the thermocapillary convection state (stationary or oscillatory) is determined by shadowgraphy. Two regimes of heat transfer are made evident. They depend on the Prandtl number but are independent of the state of the flow.
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Keywords: Heat transfer, Thermocapillary convection, Oscillatory state
Christelle Reynard 1 ; Robert Santini 1 ; Lounès Tadrist 1
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Christelle Reynard; Robert Santini; Lounès Tadrist. Étude expérimentale des transferts de chaleur fluide-paroi induits par convection thermocapillaire : influence du nombre de Prandtl. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 331 (2003) no. 3, pp. 237-244. doi : 10.1016/S1631-0721(03)00052-4. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/S1631-0721(03)00052-4/
[1] Overview of pool boiling heat transfer studies in variable gravity (M.S. El-Genk, ed.), AIP Conf. Proc. 504, Proceedings of STAIF (Space Technology and Applications International Forum), Albuquerque, USA, 2000, pp. 744-750
[2] A method of correlating heat transfer data for surface boiling of liquids, Trans. ASME, Volume 84 (1962), p. 969
[3] The experimental study of the periodic instability of thermocapillary convection around an air bubble (M.S. El-Genk, ed.), AIP Conf. Proc. 504, Proceedings of STAIF (Space Technology and Applications International Forum), Albuquerque, USA, 2000, pp. 878-884
[4] Steady and oscillatory thermocapillary convection generated by a bubble, Phys. Fluids, Volume 12 (2000) no. 12, pp. 3133-3146
[5] Experimental study of the gravity influence on the periodic thermocapillary convection around a bubble, Exp. Fluids, Volume 31 (2001) no. 4, pp. 440-446
[6] Temperature and velocity fields due to surface tension driven flow, Exp. Fluids, Volume 7 (1989), pp. 164-172
[7] Oscillating convection modes in the surroundings of an air bubble under a horizontal heated wall, Exp. Fluids, Volume 11 (1991), pp. 359-367
[8] Experimental analysis of the heat transfer induced by thermocapillary convection around a bubble, J. Heat Transfer, Volume 22 (2000), pp. 66-73
[9] C. Reynard, Étude expérimentale de la convection thermocapillaire autour d'une bulle par méthodes optiques et thermiques. Influence de la gravité sur les régimes d'écoulement et les transferts de chaleur, Thèse de l'Université de Provence, Marseille, 2001
[10] Experimental study of the thermocapillary convection around an air bubble. Flow and heat transfers using optical and thermal methods, 12th IHTC (International Heat Transfer Conferences), Vol. 3, Grenoble, France, 2002, pp. 467-471
[11] J.P. Prenel, P. Smigielski, Mécanique des fluides. Visualisation par variation d'indice. Techniques de l'Ingénieur. AF3 332
[12] J. Straub, Boiling heat transfer and bubble dynamics in microgravity, Adv. Heat Transfer, 35, 57–171
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