Lors de la production de vapeur, le fluide à évaporer passe par différentes formes d’écoulement, en fonction de la zone de transfert de chaleur. Le fluide arrive sous forme de liquide dans un évaporateur tubulaire, et en ressort sous forme de vapeur surchauffée. Dans la pratique, la vapeur d’eau produite dans les grandes installations est utilisée, par exemple, pour alimenter des centrales de cogénération ou des entraînements de machine. Dans le cadre du dimensionnement des générateurs de vapeur, et afin d’assurer leur fonctionnement sécurisé, il est important de connaître le procédé d’évaporation et les crises d’ébullition. Les crises d’ébullition apparaissent suite à une dégradation soudaine du transfert de chaleur, au cours de laquelle la densité de flux de chaleur entraîne une augmentation dangereuse de la température de paroi.
L’installation d’essai WL 210 permet d’étudier et de visualiser le procédé d’évaporation dans les différentes formes d’écoulement. On chauffe à cet effet un liquide d’évaporation, R1233zd, à l’intérieur d’un évaporateur tubulaire en verre. À la différence de l’eau, ce liquide présente l’avantage d’avoir un point d’ébullition à environ 18°C (1013hPa); le procédé d’évaporation se déroule ainsi dans son ensemble à des températures beaucoup plus basses, et requiert une puissance de chauffe bien inférieure. On peut faire varier la pression par le biais du circuit de refroidissement. Une pompe à jet d’eau fait le vide dans le circuit d‘évaporation.
