Etude des transformations des matériaux à changements de phases encapsulés destinés au stockage du froid

Study of the transformations of incapsulated phase change materials for cold storage

• Auteur / Autrice : Jean-Pierre Bedecarrats
• Direction : Jean-Pierre Dumas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Pau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Surfusion

Chaleur -- Stockage

Résumé

Les transformations liquide-solide et en particulier la surfusion (retard à la cristallisation) de matériaux à changements de phases (MCP) encapsulés dans des nodules sphériques sont étudiées, avec application au stockage d'énergie par chaleur latente à basse température, dit stockage du froid. Le caractère aléatoire de la cristallisation impose une étude statistique. La cristallisation semble se faire de manière concentrique en débutant sur la paroi et dès la rupture de surfusion, la température du MCP remonte instantanément à la température de fusion. Plusieurs lots de nodules sont testés avec divers agents nucle��ants permettant de réduire la surfusion. Cette étude nous a permis d'évaluer l'efficacité des agents nucleants. En utilisant les lois des transferts thermiques dans l'hypothèse d'un système quasi stationnaire, un modèle a été réalisé déterminant les flux d'énergie rechargées par les nodules au cours du refroidissement. Conformément aux lois de la nucléation, nous avons tenu compte du caractère stochastique introduit par la probabilité de cristallisation d'un nodule par unité de temps (déterminée expérimentalement). Ce modèle est en accord avec les expériences et rend parfaitement compte du comportement d'un nodule seul comme de celui d'un lot de nodules. Ce modèle est adapté au cas de la fusion. Bien que les hypothèses faites négligent les phénomènes convectifs, on retrouve bien l'allure des courbes expérimentales.