Thèse soutenue

Optimisation des montages industriels et économie d’énergie par maîtrise de la convection naturelle dans les cavités thermiques diodes

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Auteur / Autrice : Esther Zarco Pernia
Direction : Abderrahmane Baïri
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Énergétique et génie des procédés
Date : Soutenance en 2013
Etablissement(s) : Paris 10
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Connaissance, langage, modélisation (Nanterre, Hauts-de-Seine1992-....)

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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L'objectif de notre travail est la quantification et la qualification du transfert de chaleur qui se produit dans les cavités parallélogrammatiques basés sur les différents paramètres qui peuvent intervenir. Cette enceinte est formée de deux parois actives et deux passives, avec l’air comme fluide caloporteur. Les deux premières parois sont toujours maintenues verticales et elles sont appelées actives par le fait qu’elles sont les responsables de la création de l'écoulement de convection naturelle grâce à une différence des températures entre elles. Les deux autres parois passives (horizontales dans un premier cas) sont adiabatiques. Beaucoup de configurations différentes de cette cavité peuvent être étudiées par la simple variation de l'angle d'inclinaison des parois passives par rapport à la direction horizontale. Lorsque l’angle d'inclinaison des parois passives est négatif, la paroi active chaude reste placée au-dessus de la paroi froide, et le transfert de chaleur par convection naturelle diminue par rapport au cas de la cavité carrée (angle nul). La cavité est dite isolante dans le sens du mot convectif. Pour les angles positifs la paroi chaude est située en dessous de la paroi froide. Pour ces configurations la convection naturelle est favorisée en trouvant un transfert maximum pour un angle optimal supérieur à 0°. À part une étude détaillée de la convection naturelle dans ces cavités, la nouveauté de ce travail réside en l’analyse de l’influence d’une masse thermique capacitive formant le mur chaud. Cette investigation, qui a comme but l’étude de l’interaction entre la conduction et la convection naturelle, n'a jamais été étudiée auparavant dans ce type de cavités. Plusieurs matériaux avec des propriétés physiques très différentes seront donc analysés.