Apport des modèles réduits pour la caractérisation thermique de matériaux de construction : mesures in situ d'isolants et étude multi-échelle d'un bois sec

par Ana Gabriela Chavez Castillo

Thèse de doctorat en Thermique

Sous la direction de Olivier Quéméner et de Yassine Rouizi.

Le président du jury était Didier Saury.

Le jury était composé de Patrick Salagnac, Gabriel Bauzin, Patrick Glouannec, Etienne Videcoq, Kamilia Abahri.

Les rapporteurs étaient Patrick Salagnac, Gabriel Bauzin.


  • Résumé

    En simulation numérique thermique, le problème inverse consiste à partir de mesures de température, à retrouver un ou plusieurs paramètres de l'équation de la chaleur discrétisée. C'est une procédure complexe qui reste souvent limitée à une géométrie simple. L'idée est alors d'utiliser des modèles réduits thermiques de type modaux, qui vont permettre de diminuer considérablement le nombre d'inconnues tout en maintenant une précision satisfaisante sur l'intégralité du domaine modélisé. Ces modèles vont alors permettre d'étendre la technique des problèmes inverses à tout type de géométrie, quelle que soit sa complexité.L'objectif de ce travail de thèse consiste à évaluer l'efficacité d'une telle méthode pour une application liée à la thermique du bâtiment, dans laquelle on cherche à identifier les propriétés de matériaux isolants (capacité et conductivité thermiques).Le principal travail a été la mise en application de cette technique pour une mesure in situ, via une sonde de type fil chaud, jusqu'ici inadaptée aux isolants thermiques.Une seconde application de cette technique de résolution de problèmes inverses par modèle réduit est la caractérisation d'un matériau bio-sourcé à partir de relevés tomographiques à l'échelle microscopique.Pour ces deux applications, les développements numériques effectués ont permis la réalisation de premiers essais expérimentaux encourageants.

  • Titre traduit

    Contribution of reduced models for the thermal characterization of building materials : in situ measurements of insulators, and multi-scale study of dry wood


  • Résumé

    In numerical thermal simulation, the inverse problem consists in finding one or more parameters of the discretized heat equation from temperature measurements. This is a complex procedure that often remains limited to simple geometry. The idea is then to use modal-type thermal reduced models, which will considerably reduce the number of unknowns while maintaining satisfactory accuracy over the entire modelled domain. These models will then allow to extend the technique of inverse problems to any type of geometry, whatever its complexity.The objective of this thesis work is to evaluate the efficiency of such a method for an application related to building thermics, in which one seeks to identify the properties of insulating materials (thermal capacity and conductivity).The main work has been the application of this technique for an in situ measurement, using a hot wire probe, which has so far been unsuitable for thermal insulation.A second application of this technique to solve inverse problems by reduced model is the characterization of a bio-sourced material from tomographic surveys at the microscopic scale.For these two applications, the digital developments carried out have allowed the realization of encouraging first experimental trials.


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Informations

  • Sous le titre : Apport des modèles réduits pour la caractérisation thermique de matériaux de construction : mesures in situ d'isolants et étude multi-échelle d'un bois sec
  • Détails : 1 vol. (xiv-189 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 175-189.
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