Construction d'une fonction de transfert par la méthode Monte Carlo Symbolique: application à la thermique couplée en géométries complexes

par Léa Penazzi

Thèse de doctorat en Energétique et transferts

Sous la direction de Mouna El hafi et de Cyril Caliot.

Thèses en préparation à l'Ecole nationale des Mines d'Albi-Carmaux , dans le cadre de École doctorale Mécanique, énergétique, génie civil et procédés , en partenariat avec RAPSODEE - Centre de Recherche d'Albi en Génie des Procédés, des Solides Divisés, de l'Energie et de l'Environnement (laboratoire) et de Groupe Energique et Environnement (equipe de recherche) depuis le 11-10-2017 .


  • Résumé

    Les futures centrales à haut rendement convertissant l'énergie solaire concentré en électricité ou en carburants solaires nécessiteront un récepteur de chaleur dans lequel les transferts thermiques seront optimisés pour atteindre un rendement de conversion maximal et de hautes températures (> 700 °C). Parmi l'ensemble des technologies à l'étude, celle des récepteurs et échangeurs poreux en céramique présentent l'avantage de résister aux hautes températures et d'intensifier les transferts entre le fluide caloporteur et la matrice solide. Pour atteindre de hauts rendements et améliorer la compréhension des phénomènes limitants, l'optimisation et l'intensification des transferts thermiques requièrent un modèle précis des dépendances du rendement de conversion aux propriétés géométriques, thermophysiques et thermoradiatives de la phase solide poreuse. La thèse a pour objectif de développer un modèle réduit du milieu poreux dont les paramètres seront obtenus grâce à l'analyse des chemins aléatoires utilisés par la méthode statistique de Monte-Carlo Symbolique (MCS) pour résoudre les transferts thermiques couplés. Le modèle réduit sera ensuite utilisé pour optimiser les récepteurs et les échangeurs poreux en fonction des conditions de fonctionnement et de leurs géométries.

  • Titre traduit

    Construction of a transfer function by the Symbolic Monte Carlo method: application to combined heat transfer in complex geometries


  • Résumé

    Future high-efficiency plants converting concentrated solar energy into electricity or solar fuels will require a heat receiver in which thermal transfers will be optimized to achieve a maximum conversion efficiency and high temperatures (> 700 ° C). Among the technologies studied, porous ceramic receivers and exchangers have the advantage of resisting high temperatures and increasing transfers between the heat transfer fluid and the solid matrix. In order to achieve high yields and improve the understanding of limiting phenomena, the optimization and intensification of thermal transfers require an accurate model of the conversion efficiency dependencies on the geometric, thermophysical and thermoradiative properties of the porous solid phase. The PhD aims to develop a reduced model of the porous medium of which parameters will be obtained thanks to the analysis of the random paths used by the statistical Monte-Carlo Symbolic (MCS) method to solve coupled thermal transfers. The model will then be used to optimize receptors and porous exchangers according to the operating conditions and their geometries.