Abstract FR:

L'helium, bon fluide caloriporteur, est largement utilise depuis les annees 60 comme refrigerant dans les circuits de refroidissement des systemes supraconducteurs. La determination des proprietes hydrodynamiques et thermiques de l'helium est essentielle pour la conception de ces dispositifs de refrigeration. L'utilisation de l'helium a deux phases a 4,2 k sous la pression atmospherique est l'une des voies possibles par l'interet de la reserve thermostatique qu'elle represente. Elle conduit a l'etude des caracteristiques des ecoulements d'helium a deux phases. On presente, ici, les resultats de l'etude experimentale d'ecoulements horizontaux d'helium dans des conduits de diametre 10 mm, pour des debits de 1,5 g/s a 6,0 g/s, au voisinage de la pression atmospherique. On obtient une grande diversite de geometries d'ecoulements a deux phases: ecoulements stratifies a interface ondulee, intermittents et a dispersion de gouttelettes dans la vapeur. L'originalite de cette etude est de pouvoir comparer la visualisation des ecoulements, les echanges thermiques locaux qui caracterisent les mecanismes de transfert avec chaque phase et les echanges thermiques moyens que l'on peut associer aux cas pratiques. On etudie d'abord les echanges thermiques locaux dans un conduit en acier inoxydable. Les resultats permettent de mieux caracteriser la repartition spatiale et temporelle des ecoulements horizontaux d'helium diphasique. On etudie, dans un second temps, les echanges thermiques moyens dans des conduits en cuivre qui simulent les circuits de refrigeration habituels. Les resultats apportent des informations tout a fait nouvelles sur les performances refrigerantes des ecoulements d'helium diphasique