TRANSFERTS COUPLES CONDUCTION/RAYONNEMENT APPLICATION DE LA METHODE FLASH AUX MILIEUX SEMI - TRANSPARENTS PDF Download
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Author: ZAQUEU ERNESTO.. DA SILVA Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 144
Book Description
CE TRAVAIL PORTE SUR L'ETUDE DU COUPLAGE CONDUCTION/RAYONNEMENT ET SUR L'IDENTIFICATION DES PROPRIETES THERMOPHYSIQUES DE MATERIAUX SEMI-TRANSPARENTS ISOTROPES PAR LA METHODE FLASH. UNE METHODE POUR RESOUDRE LA FORME INTEGRALE DE L'ETR A ETE DEVELOPPEE, ELLE EST FONDEE SUR L'UTILISATION DE LA METHODE DES ORDONNEES DISCRETES. LES GEOMETRIES CYLINDRIQUE (2D) ET PLANE (1D) SONT ETUDIEES. L'EFFICACITE DE LA METHODE A ETE TESTEE SUR DES PROBLEMES CLASSIQUES ISSUS DE LA LITTERATURE. LES RESULTATS MONTRENT QUE LA METHODE PERMET DE RENDRE COMPTE DES MECANISMES D'ABSORPTION, D'EMISSION, DE DIFFUSION ET DE COUPLAGE AVEC D'AUTRES FORMES D'ENERGIE. CETTE METHODE DE RESOLUTION DE L'ETR A ETE UTILISEE POUR LE CALCUL DES GRANDEURS RADIATIVES QUI INTERVIENNENT DANS L'EQUATION DE L'ENERGIE. L'EVOLUTION DE LA TEMPERATURE DE LA FACE ARRIERE D'UN ECHANTILLON SEMI - TRANSPARENT QUI RECOIT UNE IMPULSION THERMIQUE EN FACE AVANT A ETE DETERMINE. DES SIMULATIONS CORRESPONDANT AUX GEOMETRIES 1D ET 2D ONT ETE COMPAREES, LA VARIATION DE LA TEMPERATURE DE LA FACE ARRIERE N'EST PLUS SENSIBLE AUX TRANSFERTS DE CHALEUR RADIAUX LORSQUE LE RAPPORT DU RAYON SUR L'EPAISSEUR EST SUPERIEUR A 4. UNE ETUDE DE SENSIBILITE AUX PARAMETRES QUI INTERVIENNENT DANS LA METHODE FLASH A ETE MENEE. L'ANALYSE DES COEFFICIENTS DE SENSIBILITE RENSEIGNE SUR LA FAISABILITE DE L'IDENTIFICATION DES PARAMETRES THERMOPHYSIQUES. ENSUITE, LA METHODE DE LEVEMBERG - MARQUARDT A ETE UTILISEE A PARTIR DE DONNEES ISSUES DE SIMULATIONS NUMERIQUES BRUITEES POUR DETERMINER QUELS SONT LES PARAMETRES IDENTIFIABLES ET DANS QUELLES CONDITIONS. LA DIFFUSIVITE THERMIQUE D'UN VERRE DE SILICE ET DE ZNS ONT ETE IDENTIFIEES EN UTILISANT LA METHODE PROPOSEE.
Author: ZAQUEU ERNESTO.. DA SILVA Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 144
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CE TRAVAIL PORTE SUR L'ETUDE DU COUPLAGE CONDUCTION/RAYONNEMENT ET SUR L'IDENTIFICATION DES PROPRIETES THERMOPHYSIQUES DE MATERIAUX SEMI-TRANSPARENTS ISOTROPES PAR LA METHODE FLASH. UNE METHODE POUR RESOUDRE LA FORME INTEGRALE DE L'ETR A ETE DEVELOPPEE, ELLE EST FONDEE SUR L'UTILISATION DE LA METHODE DES ORDONNEES DISCRETES. LES GEOMETRIES CYLINDRIQUE (2D) ET PLANE (1D) SONT ETUDIEES. L'EFFICACITE DE LA METHODE A ETE TESTEE SUR DES PROBLEMES CLASSIQUES ISSUS DE LA LITTERATURE. LES RESULTATS MONTRENT QUE LA METHODE PERMET DE RENDRE COMPTE DES MECANISMES D'ABSORPTION, D'EMISSION, DE DIFFUSION ET DE COUPLAGE AVEC D'AUTRES FORMES D'ENERGIE. CETTE METHODE DE RESOLUTION DE L'ETR A ETE UTILISEE POUR LE CALCUL DES GRANDEURS RADIATIVES QUI INTERVIENNENT DANS L'EQUATION DE L'ENERGIE. L'EVOLUTION DE LA TEMPERATURE DE LA FACE ARRIERE D'UN ECHANTILLON SEMI - TRANSPARENT QUI RECOIT UNE IMPULSION THERMIQUE EN FACE AVANT A ETE DETERMINE. DES SIMULATIONS CORRESPONDANT AUX GEOMETRIES 1D ET 2D ONT ETE COMPAREES, LA VARIATION DE LA TEMPERATURE DE LA FACE ARRIERE N'EST PLUS SENSIBLE AUX TRANSFERTS DE CHALEUR RADIAUX LORSQUE LE RAPPORT DU RAYON SUR L'EPAISSEUR EST SUPERIEUR A 4. UNE ETUDE DE SENSIBILITE AUX PARAMETRES QUI INTERVIENNENT DANS LA METHODE FLASH A ETE MENEE. L'ANALYSE DES COEFFICIENTS DE SENSIBILITE RENSEIGNE SUR LA FAISABILITE DE L'IDENTIFICATION DES PARAMETRES THERMOPHYSIQUES. ENSUITE, LA METHODE DE LEVEMBERG - MARQUARDT A ETE UTILISEE A PARTIR DE DONNEES ISSUES DE SIMULATIONS NUMERIQUES BRUITEES POUR DETERMINER QUELS SONT LES PARAMETRES IDENTIFIABLES ET DANS QUELLES CONDITIONS. LA DIFFUSIVITE THERMIQUE D'UN VERRE DE SILICE ET DE ZNS ONT ETE IDENTIFIEES EN UTILISANT LA METHODE PROPOSEE.
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Ce travail porte sur la résolution numérique des transferts couplés par rayonnement et conduction au sein d'un milieu semi-transparent pour une géométrie 3D de forme complexe. Le rayonnement thermique est simulé par un code de calcul développé durant cette thèse. Ce code résout l'équation du transfert radiatif (ETR) par une méthode aux volumes finis (MVF) avec une formulation " cell-vertex " s'appliquant à des maillages tétraédriques non structurés. Il utilise un schéma de fermeture de type exponentiel, un ordre de parcours ainsi qu'une résolution matricielle innovante pour la MVF appliquée à l'ETR. Le modèle mis en place traite des milieux absorbants, émettants, gris ou non-gris bordés par des surfaces noires ou opaques à réflexion diffuse. Le couplage rayonnement-conduction s'effectue sur le même maillage avec un code d'éléments finis pour la conduction. La validation du code de rayonnement et du couplage passe par de nombreux cas tests issus de la littérature. Il aborde les milieux gris, isotherme avec différentes géométries où les effets de la discrétisation spatiale et angulaire sont observés au travers d'une étude de sensibilité. Trois schémas de fermeture ont été étudiés sur un milieu transparent pour montrer leurs influences sur la précision et la diffusion numérique. Les études des transferts de chaleur couplés traitent le problème de l'équilibre radiatif et du couplage conduction-rayonnement en régime stationnaire ou instationnaire avec les équations adimensionnées. La dernière étude porte sur un milieu non-gris tel que le verre en considérant la conduction et le rayonnement en régime stationnaire avec une méthode spectrale par bande pour la partie radiative.
Author: He Ping Tan Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 238
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L'ETUDE MET EN OEUVRE LA METHODE NODALE, ASSOCIEE A CELLE DES ZONES DE HOTTEL ETENDUE AU CAS DES REFLEXIONS SPECULAIRES ET VITREUSES PAR LA METHODE DU TRAJET DES RAYONS. LES DONNEES SPECTROSCOPIQUES NECESSAIRES ONT ETE DETERMINEES EXPERIMENTALEMENT PAR LA SPECTROMETRIE D'EMISSION INFRAROUGE. APPLICATION A L'IDENTIFICATION DE LA DIFFUSIVITE THERMIQUE A PARTIR DES CHAMPS DE TEMPERATURE DETERMINES PAR INTERFEROMETRIE
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ETUDE EXPERIMENTALE DE LA CONDUCTIVITE THERMIQUE PHONONIQUE DE MILIEUX SEMI-TRANSPARENTS A L'ETAT VITREUX, A HAUTE TEMPERATURE, EN PRESENCE D'UN TRANSFERT DE CHALEUR COUPLE PAR PAR MODES CONDUCTIFS ET RADIATIFS. REALISATION D'UN THERMOCONDUCTIMETRE COMPOSE D'UNE PLAQUE PLANE GARDEE ET D'UN INTERFEROLMETRE DE MACH-ZEHNDER FOURNISSANT RESPECTIVEMENT LE FLUX DE CHALEUR TOTAL ET LA DISTRIBUTION DE TEMPERATURE; TRAITEMENT NUMERIQUE DES MESURES PAR ANALYSE MODALE SIMULANT LE TRANSFERT DE CHALEUR COUPLE DANS LE CAS MONODIMENSIONNEL D'UN MILIEU NON GRIS A REFLEXIONS MULTIPLES. APPLICATION A UN VERRE DE SILICE A 1000 K ET A UN VERRE DE BOROSILICATE JUSQ'A 800 K
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L'objet de cette étude est de déterminer la diffusivité phonique de milieux semi-transparents. La première partie concerne la mise en place de modèles semi-analytiques permettant de prédire le transfert de chaleur transitoire couplé conduction-rayonnement dans un milieu semi-transparent absorbant, émettant et éventuellement diffusant de façon anisotrope le rayonnement. Un large éventail de fonctions de phase (linéaire anisotrope; de Rayleigh, du second ordre, pics intenses), de conditions aux limites (Dirac de flux, échelons de température) et de parois (noires ou en or) est considéré. La seconde partie teste la pertinence des modèles couplés pour l'inversion dans le cas de la méthode flash afin de déterminer quels paramètres thermophysiques et radiatifs peuvent être identifiés. Une étude stochastique basée sur des cartographies des maxima de sensibilité, des coefficients de corrélation et des écarts-types relatifs aux différents paramètres est complétée par des considérations expérimentales .. Les biais causés par une erreur sur l'émissivité des parois, le caractère non gris et une éventuelle anisotropie de la diffusion ont été considérés les résultats sont confrontés à ceux obtenus avec la méthode "classique" des parois en or. La troisième partie présente des résultats expérimentaux obtenus dans le cadre de la méthode flash pour différents échantillons semi-transparents l verre flotté, pastilles de silice et de séléniure de zinc. Les mesures ont été effectuées par voie optique (détecteur infrarouge HgCdTe) pour une large plage de température variant de l'ambiante à 700K, pour différents types de parois (noires et en or) et pour différentes épaisseurs. Cette étude constitue une avancée dans l'estimation de la diffusivité phonique de matériaux semitransparents. Elle fournit une méthodologie complète et rigoureuse de la mesure de diffusivité et remplace avantageusement la méthode des parois en or (moins coûteuse, plus rapide, plus précise).
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ETUDE DU RAYONNEMENT EMIS PAR UN MILIEU SEMI-TRANSPARENT SOLIDE PERMETTANT DE VERIFIER LA VALIDITE DU MODELE NUMERIQUE TENANT COMPTE DU COUPLAGE CONDUCTION-RAYONNEMENT DANS LE MATERIAU ET DE TESTER UNE METHODE DE CALCUL DE LA DISTRIBUTION DE TEMPERATURE AU SEIN D'UN MILIEU SEMI-TRANSPARENT PAR INVERSION DE LA SOLUTION DE L'EQUATION DE TRANSFERT RADIATIF
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Ce travail s'inscrit dans le cadre de l'étude du transfert radiatif à travers les matériaux poreux semi-transparents. L'objectif est d'apporter une caractérisation, tant théorique qu'expérimentale, du comportement des isolants fibreux. Une modélisation fine permet de simuler le transfert par rayonnement a partir des caractéristiques optiques et morphologiques du milieu. La méthode appliquée nécessite la détermination de propriétés spectrales directionnelles que l'on insère dans un modèle deux courants. La solution est obtenue sous la forme du champ de luminance. L'absence d'hypothèses simplificatrices permet de mettre en évidence les paramètres qui influencent le transfert. Deux applications à des milieux réels sont présentées dans le cas de fibres de silice puis de feutres de carbone. Un ensemble de résultats typiques est analysé. La confrontation entre les valeurs théoriques et expérimentales montre un très bon accord et atteste de la validité de notre modèle. Enfin, une étude expérimentale, dont le but est de compléter notre caractérisation et d'apporter une nouvelle validation des résultats théoriques est également proposée. Deux bancs de mesures spectroscopiques, permettant d'étudier la transmission et réflexion bidirectionnelles et directionnelles-hémisphériques, sont décrits. Les résultats expérimentaux sont analysés, discutés et comparés aux valeurs prévues par notre modélisation, traduisant un bon accord entre les différentes méthodes d'étude.
Author: Fouad El Ammouri Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 148
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La partie théorique du mémoire est consacrée à l'étude des transferts couples par conduction, convection et rayonnement dans des écoulements gazeux hétérogènes et turbulents pour des géométries bidimensionnelles. Les effets des fluctuations de température et de concentrations éventuellement corrélés sur les flux de chaleur pariétaux sont particulièrement étudiés. Le rayonnement des gaz est traité à partir d'un modèle statistique à bandes étroites associé à l'approximation de Curtis-Godson. Un développement de Taylor à l'ordre deux des luminances à l'équilibre et des transmittivites de colonnes gazeuses par rapport aux fluctuations de température et de fraction molaire est utilisé afin d'exprimer les luminances locales moyennes en fonction des moments d'ordre deux et des moments croisés d'ordre deux. Ces champs sont calculés à partir d'un modèle de turbulence à six équations supplémentaires. Les quantités turbulentes transportées dans ce modèle sont l'énergie cinétique turbulente, la variance des fluctuations de température, la variance des fluctuations de la fraction massique et leurs taux de dissipation respectifs. Il apparait en conclusion que l'ensemble des résultats (flux pariétaux et température de la paroi à refroidir) sont très sensibles à la qualité de la modélisation des fluctuations de température et de concentrations dans les termes sources radiatifs des équations de transport de l'énergie, de la variance de température et de son taux de dissipation. A titre d'exemple la contribution au flux pariétal des fluctuations de température et de concentrations dans le cas ou les corrélations croisées entre ces fluctuations sont positives, est égale à la contribution des champs moyens de température et de concentrations notamment aux alentours de 1000 K. Le flux conductif pariétal dans des écoulements turbulents d'air dans un canal est déduit à partir d'une technique de déviation de faisceau laser. Le principal avantage de cette méthode est sa capacité à éliminer la contribution du flux radiatif. Sa difficulté majeure appliquée au cas turbulent, réside dans le fait qu'aucune donnée expérimentale n'est disponible dans la sous-couche conductive, petite devant le rayon du faisceau laser. Néanmoins les flux expérimentaux sont en accord avec les résultats d'un modèle de turbulence 2D pour les intervalles [1,75 104-3,5 104] de nombre de Reynolds et [60-120 k/mm ]de gradient pariétal de température
Author: ZAQUEU ERNESTO.. DA SILVA
Author: ZAQUEU ERNESTO.. DA SILVA
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