Étude numérique 3D d'un régénérateur magnétocalorique- analyse et intensification par microstructuration des échanges de chaleur en écoulement alterné

3D numerical study of a magnetocaloric regenerator - analysis and intensification by microstructuring of heat exchanges in alternating flow

• Auteur / Autrice : Mickaël Perrin
• Direction : Yannick Bailly, Jean-Claude Roy
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences pour l'Ingénieur
• Date : Inscription en doctorat le 05/12/2017
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et microtechniques (Besançon ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : FEMTO-ST Franche Comté Electronique Mécanique Thermique et Optique - Sciences et Technologies
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Département Énergie

Mots clés

Mots clés libres

Effet magnétocalorique

Régénérateur

Modélisation multiphysique

Écoulement oscillant

Microstructuration

Echangeur thermique

Magnetocaloric effect

Regenerator

Multiphysical modelisation

Alternating flow

Microstructuration

Heat exchanger

Résumé

Les machines thermodynamiques actuelles exploitent un cycle de compression/détente de fluides frigorigènes dangereux pour l'environnement et sont destinés à être remplacés prochainement. Dans certains matériaux, l'application d'un champ magnétique provoque une variation de température appelée effet magnétocalorique. En utilisant ce phénomène physique, il est possible de concevoir des machines thermiques comme une pompe à chaleur. La thèse accompagnera des recherches effectuées sur la production de chaleur et de froid à haut rendement et s'appuiera sur un banc d'essai ainsi que des calculs CFD. Les étapes envisagées sont la caractérisation expérimentales des échanges, la modélisation sous logiciel CFD et l'optimisation de l'échangeur.

Today's thermodynamic machines use a cycle of compression / expansion of refrigerants fluid which are dangerous for the environment and are intended to be replaced soon. In some materials, the application of a magnetic field causes a temperature variation called the magnetocaloric effect. By using this physical phenomenon, it is possible to design thermal machines like a heat pump. The thesis will accompany research carried out on the production of heat and refrigeration at high efficiency and will be based on a test bench as well as CFD calculations. The stages envisaged are the experimental characterization of the exchanges, the modeling under CFD software and the optimization of the exchanger.