Développement d'un tube à gaz pulsé très haute fréquences
Auteur / Autrice : | Diogo Carvalho Lopes |
Direction : | Alain Ravex |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Mécanique des fluides, procédés, énergétique |
Date : | Soutenance le 27/09/2011 |
Etablissement(s) : | Grenoble |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble ; 2008-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information (Grenoble ; 1967-....) |
Jury : | Président / Présidente : Pascal Tixador |
Examinateurs / Examinatrices : Alain Ravex, Jean-Marc Duval, James Butterworth, Christophe Daniel | |
Rapporteur / Rapporteuse : Grégoire Bonfait, Alphons De Waele |
Mots clés
Résumé
Les pulses tubes sont des cryoréfrigérateurs similaires aux machines Stirling mais sans pièce mobile à froid, ce qui diminue les vibrations et augmente leur fiabilité. Toutes ces caractéristiques sont les bienvenues pour les applications spatiales, un domaine où le poids et la taille de la machine sont critiques. C'est dans ce cadre qui s'insère la recherche sur la miniaturisation des pulses tubes ; pour le réussir, on peut diminuer le volume déplacé pendant un cycle de la machine, en augmentant simultanément la fréquence d'opération. Pour savoir quels sont les limitations à l'augmentation de fréquence, des simulations sur le comportement du régénérateur et l'inertance à très hautes fréquences ont été faits; une étude expérimentale sur les pertes thermiques dans le tube a été aussi élaborée; et, finalement, des prototypes de pulse tube ont été dimensionnés et caractérisés, l'un desquels satisfait les spécifications initialement données : 0.25 W à 120 K avec 20 W puissance mécanique, à 100 Hz.