Contôle actif du transfert thermique par champ électrique

Active control of heat transfer by an electric field

• Auteur / Autrice : Antoine Meyer
• Direction : Innocent Mutabazi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 15/12/2017
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences physiques mathématiques et de l'information pour l'ingénieur (Saint-Etienne-du-Rouvray, Seine-Maritime ; ....-2016)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université du Havre (1984-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire ondes et milieux complexes (Le Havre, Seine-Maritime)
• Jury : Président / Présidente : Laurette S. Tuckerman
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Patrice Le Gal, Hassan Peerhossaini, Harunori Nakagawa-Yoshikawa
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Christoph Egbers, Oleg N. Kirillov

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chaleur -- Convection

Mots clés libres

Anneau cylindrique

Poussée diélectrophorétique

Gravité électrique

Poussée centrifuge

Stabilité linéaire

Thermal convection

Cylindrical annulus

Dielctrophoretic buoyancy

Centrifugal buoyancy

Résumé

La stabilité d’un fluide Newtonien diélectrique confiné dans un anneau cylindrique et soumis à un gradient radial de température et à un champ électrique est étudiée. Le gradient de température induit une stratification de la permittivité électrique du fluide et de sa masse volumique. Trois poussées thermiques rentrent alors en jeu : la gravité terrestre créée la poussée d’Archimède, la rotation des cylindres engendre la poussée centrifuge, et le champ électrique induit la poussée diélectrophorétique. L’effet de ces poussées est étudié dans différentes combinaisons, principalement à travers l’étude de la stabilité linéaire, mais également par la simulation numérique directe.

The stability of a Newtonian dielectric fluid confined in a cylindrical annulus and submitted to a radial temperature gradient and an electric field is studied. The temperature gradient induces a stratification of the electric permittivity and of the density. Thus three thermal buoyancies intervene: the Earth gravity creates the Archimedean buoyancy, the rotation of the cylinders generates the centrifugal buoyancy, and the electric field induces the dielectrophoretic buoyancy. The effect of these buoyancies is studied in different combination, principally through the linear stability analysis, but also by direct numerical simulation.