Rayleigh très élevé pour oxygène liquide

[invitedbeb9b91]

Bonjour,

Je dois étudier le réchauffement d'un réservoir d’oxygène liquide. Pour cela je m’intéresse aux calculs des coefficients d’échanges thermique entre le liquide (LOx) et la paroi intérieure, l'air avec la paroi extérieure ,le gaz ( GOx) avec le liquide (Lox) et avec la paroi intérieure. Mon problème est vu la nature des fluides (très faible viscosité aux températures de stockage) et la géométrie du réservoir ( 10 mètre d'hauteur) j'obtiens des Rayleigh avoisinent les 10e17, je ne sais pas comment faire pour calculer les Nusselt à l'aide de corrélations valable dans ce domaine de Ra.
Merci beaucoup pour votre aide,

Guy
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
Je pense qu'à moins que la paroi extérieure soit métallique et exposée à l'atmosphère, l’échange entre la paroi et le liquide est limitée uniquement par l'apport de chaleur à travers l'isolant. Ou, si on veut le rédiger autrement, la résistance thermique entre la paroi interne et le liquide est négligeable devant la résistance thermique de l'isolant.
Au revoir.

[invitedbeb9b91]

Bonjour,

La paroi extérieure est bien exposée á l'atmosphére, je calcul la quantité de combustible qui s'évapore durant la phase oú les véhicules spaciaux sont sur terre. Je ne vois vraiment pas comment modéliser l'échange entre la paroi intérieure et le LOx, est-ce correct de dire que le LOx ne se réchauffe que par conduction?

Guy

[invite6dffde4c]

Re.
Il fallait bien exposer votre problème.
C'est un problème de spécialiste.
Car l'oxygène va bouillir contre la paroi interne. Les bulles vont se détacher et monter en entrainant le liquide et en le réchauffant. Donc, la convection sera plus active que si le liquide ne bouillait pas et était limité au changement de densité due à la température. Ici l'oxygène est à sa température d'ébullition et tout apport de chaleur transforme le liquide en vapeur.
Et c'est un sacré problème, car de l'autre côté, il y une couche de glace qui se forme (on al voit dans les films de lancements) ce qui diminue la conductivité thermique de la paroi.

Et le phénomène de "caléfaction" vient compliquer le processus. Le bulles en contact avec la paroi, avant de se détacher, servent d'isolant.

Bon courage.

L'oxygène n'est pas le combustible mais le comburant.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]