Impact des conditions d’entrées sur la formation de la thermocline dans le système dual média
Le solaire thermodynamique présente des perspectives prometteuses dans le contexte africain que ce soit pour produire de la vapeur pour les industries agroalimentaires en générale et la production d’huile végétale en particulier, et ou la production d’électricité. Ce système nécessite d’intégrer un stockage thermique pour pallier à la variabilité de la ressource solaire. On s’intéresse dans cette étude, un stockage thermique de type thermocline mettant en œuvre des matériaux locaux (huiles de ricin et balanites avec des boules de céramiques).
La prévision efficace du comportement du système de stockage thermocline dual media est toujours problématique. La modélisation numérique est l’un des moyens pour appréhender les phénomènes régissant les profils de température dans ce type de stockage telle que la stratification. Or, les modèles numériques développés antérieurement sont focalisés sur la partie lit de roche, et ne parviennent donc pas à décrire le comportement thermique des volumes de liquides qui sont localisés de part et d’autre du lit de roche. Notre étude a pour objectif d’améliorer la prédiction des performances du système en tenant compte des problèmes de stratification dans les parties bombées supérieures et inférieur. Pour se faire, une simulation CFD sur Comsol est faite dans un premier temps pour appréhender les phénomènes de turbulences provoqué par l’injection du fluide, contrôlé par la géométrie du fond bombé, et qui sont aussi à l’origine de la formation de la thermocline. Cela permettra dans un deuxième temps de définir un coefficient de diffusivité turbulente pour un modèle simplifié 1D qui sera couplé au modèle existant afin de capturer le comportement du système de stockage dans sa globalité.
Ce travail a bénéficié d’une aide de l’État gérée par l’Agence Nationale de la Recherche au titre du programme d’Investissements d’Avenir portant la référence (ANR-18-EURE-0016 – Solar Academy) et par ERASMUS+MIC, bourse de mobilité européenne
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