Algorithmes de Monte Carlo pour l'optimisation multi-échelle des matériaux et des composants thermiques : développement de géopolymères poreux pour les fours à bois de cuisson domestique

Monte Carlo algorithms for multi-scale optimisation of thermal materials and components: development of porous geopolymers for domestic wood-fired ovens

• Auteur / Autrice : Adjovi Fortunat
• Direction : Mouna El hafi, Kokou Nwuitcha
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Energétique et transferts
• Date : Inscription en doctorat le 01/09/2023
• Etablissement(s) : Ecole nationale des Mines d'Albi-Carmaux en cotutelle avec université de Lomé
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mécanique, énergétique, génie civil et procédés
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : RAPSODEE - Centre de Recherche d'Albi en Génie des Procédés, des Solides Divisés, de l'Energie et de l'Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Groupe Energique et Environnement

Mots clés

Mots clés libres

Méthode de Monte Carlo

Optimisation

Géopolymères poreux

Monte carlo method

Optimization

Porous geopolymers

Résumé

Avec l'augmentation des coûts de l'énergie fossile et le besoin de diminuer les émissions polluantes à l'air, l'optimisation des rendements des foyers de cuisson pour aliments devient une question essentielle en Afrique. Il s'agit alors de minimiser la consommation des combustibles et maximiser les performances des foyers pour conserver la qualité de cuisson et les propriétés organoleptiques des aliments. Pour atteindre ces objectifs, il faudrait optimiser la géométrie du foyer ainsi que la forme du four de cuisson et élaborer le matériau réfractaire qui répondent aux spécificités recherchées. Les questions scientifiques sous-jacentes associent plusieurs domaines : caractérisation morphologique pour l'imagerie 3D, simulation numérique avancée et expérimentation pour élaborer des matériaux et mesures en thermique, mesures thermomécaniques ainsi que le développement et tests de foyers performants.

With the rising cost of fossil fuels and the need to reduce emissions of pollutants into the air, optimising the performance of food cooking stoves is becoming a key issue in Africa. The aim is to minimise fuel consumption and maximise cooker performance in order to maintain the cooking quality and organoleptic properties of the food. To achieve these objectives, it is necessary to optimise the geometry of the shape of the cooking oven, and to develop refractory materials that meet the specific requirements. The underlying scientific questions combine several areas: morphological characterisation for 3D imaging, advanced digital simulation and experimentation to develop materials and thermal measurements, thermomechanical measurements and the development and testing of high-performance furnaces.