Les écoulements soumis à des effets de flottabilité prépondérants sont observés dans de nombreux secteurs industriels, tels que le nucléaire ou l’automobile. On peut par exemple citer la problématique du refroidissement d’un compartiment moteur qui est un point essentiel dans le dimensionnement d’un véhicule. Suite à un arrêt brutal du moteur après une forte sollicitation, l’intégrité du moteur doit être préservée alors même qu’il n’est plus refroidi par un écoulement externe forcé.

Un panache thermique est une forme d’écoulement mu par la convection naturelle. Il est généré par exemple lorsqu’un solide est plongé dans un fluide de température différente. Il correspond au mouvement ascendant ou descendant du fluide ambiant chauffé ou refroidi par le solide.

De par sa forte capacité thermique, sa forte chaleur latente de vaporisation et son innocuité sur l’environnement, l’eau représente un bon fluide de substitution à de nombreux fluide frigorigènes utilisés pour la production de froid positif. Les machines à sorptions sont aujourd’hui les principaux systèmes où ce fluide est utilisé.

Le ruissellement de films liquides minces sur des surfaces planes inclinées se rencontre dans de nombreux procédés, notamment les colonnes de condensation à films tombants, les désorbeurs et absorbeurs à plaques. Dans ces procédés, le liquide tombe généralement le long d’une surface verticale, ces conditions promeuvent la déstabilisation de la surface libre du film liquide et la formation de vagues qui apportent une intensification substantielle des transferts de chaleur et de masse à travers le film liquide.

Les composants thermiques, qui ont des caractéristiques similaires à celles des composants électroniques tels que la diode, le transistor et le memristor, ont suscité un intérêt considérable au cours des années précédentes. Dans cette étude, nous nous sommes concentrés sur l‘élément principal du contrôle thermique, qui est la diode thermique, et avons considéré son fonctionnement dans le régime du transfert de chaleur par conduction.

La mise en forme de certains matériaux composites nécessite des températures élevées. Les moules sont souvent refroidis par l’écoulement d’eau dans des canaux cylindriques percés dans le moule. Pour faire face au problème du changement d’état dans les canaux de refroidissement un nouveau concept de refroidissement « Smart Element of Cooling » (SEC) a été développé en collaboration entre l’IRT jules Verne et le laboratoire GEPEA de Nantes Université avec la thèse PERFORM soutenue en janvier 2021 par E. AGYEMAN.

Les caloducs oscillants, en tant que systèmes de refroidissement diphasique passifs, trouvent leur attrait dans leur simplicité d’élaboration, leur coût relativement faible et leur facilité d’intégration pour des performances équivalentes aux systèmes diphasiques classiques (caloducs…). De ce fait, les secteurs du transport, aériens ou terrestres, s’intéressent particulièrement à cette solution.

La combustion décarbonée est considérée à moyen terme pour neutraliser les émissions de carbone de plusieurs processus industriels et moyens de transport. La combustion de l’hydrogène est l’une des options envisagées aujourd’hui. Une autre alternative possible est l’oxycombustion, i.e. une combustion avec de l’oxygène pur au lieu de l’air. Ce processus n’élimine pas directement les émissions de , mais sans l’azote de l’air, la condensation de la vapeur d’eau permet de capturer le avant qu’il ne soit libéré dans l’environnement.

Les échangeurs de chaleur sont largement utilisés dans l’industrie. Il en existe différents types en fonction, par exemple, de l’état des fluides utilisés (monophasique ou diphasique) ou de leur géométrie (tubes et calandre, à plaques, à ailettes). Parmi ces échangeurs, les condenseurs sont des composants majeurs dans des domaines industriels variés. De nombreuses études ont été réalisées sur la condensation à l’état stationnaire (qu’elle soit interne ou externe) mais l’on trouve peu de travaux en régime transitoire.

La valorisation des chaleurs fatales constitue un enjeu majeur pour notre économie. On estime que, sur le gisement industriel de près de 110 TWh, 25% correspondent à un niveau de température compris entre 100 et 200∘^{\circ}C. Les progrès récents des dernières décennies dans les technologies MEMS ont ouvert la voie à la conception, au développement et à la miniaturisation de dispositifs de récupération et de conversion en énergie électrique d’énergie basse température fonctionnant sur le principe d’une machine Stirling.

Les faisceaux électriques dans les moyens de transport doivent répondre à de plus en plus d’exigences et de contraintes telles que l’augmentation du nombre de fils liée à la complexité croissante des systèmes embarqués, la diversité importante compte tenu des différentes configurations proposées aux clients, la variabilité de l’environnement thermique, la réduction de l’espace disponible pour le cheminement.

Cette communication est réalisée dans le cadre d’un projet qui consiste à étudier, modéliser et monitorer les interactions entre une installation aéro-photovoltaïque améliorée et un bâtiment énergétiquement performant afin d’optimiser l’utilisation des ressources renouvelables (électrique et thermique dans le cas de ces panneaux hybrides) en fonction des besoins de ce dernier.

La popularité des énergies renouvelables dans le monde ne cesse de croître au cours des dernières années. Dans ce contexte, l’énergie solaire thermique concentrée (CSP) est la forme d’énergie la plus prometteuse en raison de sa grande efficacité et de sa capacité à fonctionner en continu grace au stockage thermique. Au fil des années, de nombreuses dispositions ont été prises pour améliorer les performances de ce système. La génération directe de vapeur (DSG) est une configuration dans laquelle la vapeur est générée directement dans le récepteur.

Il existe deux approches différentes permettant de déterminer la valeur du coefficient de transfert lors de la condensation en gouttes. L’approche généralement utilisée repose sur deux sous modèles : un modèle des transferts de chaleur au travers d’une goutte unique et un modèle de la distribution de la taille des gouttes.

The reduction of the pollutant emissions of already consolidated technologies like internal combustion engines is one of the orders of the day. Even though rules have changed in Europe, internal combustion engines will continue in production and operation around the world for a considerable time to come. In view of the international efforts to reduce global warming, the pollutant emission rates of internal combustion engines must be urgently decreased. Several innovative strategies are envisaged to reach this objective.

La fabrication additive de pièces par fusion laser sur lit de poudre (SLM / Selected Laser Melting) est une piste prometteuse qui pourrait également permettre aux futurs astronautes de travailler en autonomie à la surface d’astres comme la Lune ou Mars [1] à partir de composants issus du sol ou « régolithe ». Dans un effort conjoint de l’IRAP et de l’ICA, ce projet vise à démontrer la viabilité de ce procédé sur un « analogue » naturel de régolithe lunaire, le Basalte du Pic d’Ysson (BPY) [2,3] utilisé sous forme de poudre.

Les Chlorofluorocarbures sont maintenant interdits en Europe pour les applications de réfrigération classiques. Cependant, ils sont encore autorisés dans l’aéronautique dans les systèmes liés au refroidissement des composants électroniques ainsi que la régulation des conditions climatiques en cabine. Ce refroidissement s’opère via un système de cycle vapeur (VCS) qui utilise le changement de phase d’un fluide réfrigérant pour optimiser le transfert de chaleur.

L’amélioration des performances énergétiques est devenue un enjeu majeur à la fois pour le secteur

Dans ce travail, nous procédons à l’analyse de l’influence du rapport de forme de la géométrie sur la convection naturelle de double diffusion, dans un mélange gazeux non-gris air-H2O (à 13 % H2O en moyenne). Le modèle physique considéré est une cavité rectangulaire (de hauteur H et largeur L) soumise à des gradients horizontaux de température et de concentration.

Les écoulements soumis à des effets de flottabilité prépondérants sont observés dans de nombreux secteurs industriels, tels que le nucléaire ou encore l’automobile. On peut par exemple citer la problématique du refroidissement d’un compartiment moteur qui est un point essentiel dans le dimensionnement d’un véhicule. Suite à un arrêt brutal du moteur après une forte sollicitation, l’intégrité du moteur doit être préservée alors même qu’il n’est plus refroidi par un écoulement externe forcé.

Dans cet article, nous présentons une étude expérimentale réalisée dans le cadre d’un projet de recherche interne ONERA et traitant de l’analyse d’un écoulement liquide dans un canal de section rectangulaire contenant une forêt de picots, soumis à un fort flux de chaleur permettant la vaporisation d’une partie du liquide. L’objectif du projet est la meilleure compréhension des phénomènes mis en jeu dans ce type de configuration et de la création d’une base de données expérimentale pour valider les simulations numériques associées.

Un réservoir thermocline stocke de la chaleur sensible. Son fonctionnement est basé sur la coexistence de deux zones : une froide (en bas) et une chaude (en haut). Celles-ci sont maintenues grâce à l’écart de masse volumique du fluide, causé par la différence de température. La zone intermédiaire, celle du gradient thermique, est appelée zone thermocline. Plus la stratification est faible, plus le gradient thermique est étalé, et plus l’énergie valorisable diminue. La zone thermocline est donc directement reliée aux performances du stockage.

Dans le contexte de la transition énergétique, les installations solaires photovoltaïques de plusieurs hectares bénéficient d’une viabilité économique accrue du fait des gains d’échelle réalisables. Malgré la bonne fiabilité des modèles de production électrique à l’échelle locale (module photovoltaïque), l’hétérogénéité des conditions météorologiques à l’échelle de la centrale photovoltaïque entraîne une incertitude sur le productible réel.

Devant le défi majeur de la réduction de l’impact des activités humaines sur le changement climatique, le secteur des bâtiments représente en France un domaine dans lequel il existe un fort potentiel en termes de réduction des consommations d’énergies fossiles et de production de gaz à effet de serre. Dans ce contexte, l’enveloppe de bâtiment figure parmi les principaux axes d’amélioration, en matière d’isolation mais aussi en gérant de manière efficace les interactions avec l’environnement.

Le dispositif expérimental ALEPH (Amélioration de l’Efficacité Photovoltaïque) implanté au SIRTA (Site Instrumental de Recherche par Télédétection Atmosphérique) sur le campus de l’École Polytechnique à Palaiseau, est composé de rangées de modules solaires photovoltaïques équipés de miroirs plans en interrangées. Ces réflecteurs renvoient sur les modules photovoltaïque une partie du flux solaire permettant un renforcement de l’éclairement et par la suite un gain annuel sur l’énergie électrique produite d’environ 20 %.

In this paper a numerical study with Lattice Boltzmann Method (LBM) of the natural convection flows into a square cavity filled by air and cooled by the top wall with a heat source attached to the bottom wall of the cavity presented as an electronic component. In order to observe the change of the heat transfer into the cavity with time, in a first step a series of numerical simulations are done by varying the aspect ratio of the cavity while A=1, 1.6, 1.7 and 2.

The heat-generating surface with a multiple peak heat flux is commonly encountered in many thermal devices, including electronic components, PV/T panels, Lithium-ion battery packs of electric vehicles, etc. If not properly cooled, the uneven heating condition would cause the existence of local hot spots in these devices, resulting in lowered working performance and shortened service time.

Le développement des nouvelles centrales de production électrique s’accompagne de l’apparition d’échangeurs-générateur de vapeur, plus compacts, en rupture avec les technologies usuelles. Ces échangeurs reposent sur l’évaporation forcée en micro-canaux qui est apte à prélever de fortes densités de flux et connaît, elle aussi, un essor considérable dans les domaines des transports et des systèmes de refroidissement électronique.

We investigate Rayleigh-Bénard convection in a cubical cavity under the effect of wall and gas radiation. Coupled direct numerical simulations are carried out for a radiating air / / mixture at room mean temperature, using a Chebyshev spectral method for the flow and a ray-tracing method for the radiation field The global absorption distribution function (ADF) model is used to represent the spectral radiative properties of the mixture. Time-averaging is then applied to compare the results, regardless of the multiple flow configurations obtained.

In the current context of greenhouse gas reduction, the improvement of energy efficiency in industries using high temperature processes (metallurgy, iron and steel, cement, glass) requires, among other things, the development of high temperature heat recovery/storage/transport solutions. For high temperature heat recovery on an industrial scale, the use of porous materials could be an interesting solution due to their high specific surface area.

La caractérisation de la cristallisation des polymères semi-cristallins pendant leur mise en forme est nécessaire pour la compréhension des relations entre les paramètres procédé et les propriétés des pièces réalisées. Dans les procédés de soudage de pièces thermoplastiques par exemple, l’interaction entre la diffusion des chaines à l’interface et la cristallisation peut entrainer des variations significatives de la qualité de l’adhésion en fonction du cycle de température imposé.

Un matériau composite à base d’une structure conductrice de Graphite Naturel Expansé (GNE), et de Matériau à Changement de Phase (MCP) de type paraffine RT70 HC, dédié pour le stockage de la chaleur latente est présenté dans cette communication. La particularité de ce MCP est qu’il possède une surfusion et une cristallisation présentant deux transformations différentes. Et, afin de modéliser correctement le changement de phase de ce type de MCP, un terme source est ajouté à l’équation de l’énergie.

L’usure et l’échauffement des bandes de captage lors du contact électrique glissant pantographe-caténaire sont des problématiques encore mal comprises. Ils sont causés par un frottement mécanique, un échauffement par effet joule et par des arcs électriques. Cela entraîne notamment une usure prématurée, une maintenance accrue et de multiples casses.

Dans des précédents travaux, nous avons étudié l’utilisation des fibres naturelles de Posidonia-Oceanica (notées PO) dans des matériaux de construction (isolants, composites). Nous avons étudié les propriétés thermophysiques, mécaniques, acoustiques et hygroscopiques des composites cimentaires incluant des fibres de PO. Nous avons également étudié dans un travail récent le renforcement d’un mortier de ciment par des fibres animales de plumes de poulet (notées PP).

La prédiction des transferts de chaleur dans les matériaux composites (époxy/fibre) nécessite la connaissance de leurs propriétés thermiques effectives. Dans un premier temps, il est important de mesurer la conductivité thermique axiale ainsi que radiale des fibres en l’occurrence en carbone et de type PAN. Contrairement à la conductivité thermique axiale des fibres de carbone, il n’y a pas beaucoup de travaux sur la mesure de leurs conductivités thermiques radiales.

Plusieurs études ont montré que l’intensification des transferts thermiques générée par les ultrasons est étroitement associée à la génération d’effets hydrodynamiques à des échelles et des intensités différentes selon la fréquence choisie. Les ultrasons basse fréquence (20 – 100 kHz) sont connus pour leur capacité à intensifier les transferts thermiques, notamment en convection forcée et naturelle.

Les travaux concernent l’étude de la sensibilité des transferts de chaleur, dans des conditions de forts chauffages asymétriques d’un écoulement turbulent en canal caractérisé par de hauts niveaux de température, par l’intermédiaire d’une corrélation. Cette étude vise à quantifier la précision de l’estimation des transferts de chaleur dans les récepteurs solaires à gaz sous-pression des centrales solaires à tour à l’aide d’un outil simple d’utilisation pour le pré-dimensionnement de ces centrales.

La réduction de modèle par la méthode AROMM (Amalgam Reduced Order Modal Model) permet une forte réduction du temps de simulation tout en permettant un accès à l’ensemble de la scène thermique avec une prise en compte des phénomènes radiatifs. D’autre part, des travaux sur l’identification avec cette même méthode ont montré leur intérêt pour l’identification de flux de chaleur sur un disque de frein.

Les problématiques liées à la liaison pantographe-caténaire, c’est à dire le contact entre le train et les fils conducteurs l’alimentant, sont aujourd’hui encore nombreuses.

La maîtrise des échanges thermiques dans les systèmes de refroidissement des équipements industriels (Aérospatial, Aéronautique ou Microfluidique) est un défi technologique majeur. La convection naturelle, l’un des modes de transfert de chaleur qui ne requiert aucun mécanisme externe (ventilateur ou pompe), est un moyen efficace et moins coûteux.

Dans le monde entier, les projets d’éoliennes flottantes, à l’échelle du prototype, de la ferme pilote ou de la ferme commerciale sont en cours de développement. Un de leurs composants clés est le câble dynamique qui permettent la connexion électrique. Le système d’isolation électrique (polyéthylène réticulé) du câble dynamique haute tension sous-marin est conçu pour supporter une température maximale de 90  ∘C.

L’économie d’énergie est un enjeu majeur des bâtiments en milieu tropical où les températures extérieures élevées imposent encore trop souvent d’utiliser des systèmes énergivores permettant d’assurer le confort des occupants d’un bâtiment.

Les présents travaux concernent les échangeurs de chaleurs passifs fonctionnant à partir du principe de siphon thermique et de ventilation naturelle. Le mur trombe est une application de génie climatique concrète de ce principe.

Ce travail présente une optimisation de la caractérisation thermique par la méthode flash de l’argent fritté, utilisé notamment pour le report de composants électroniques. L’étude s’appuie sur une évaluation comparative de la durée et du niveau d’intensité d’excitation du laser, par rapport à la face de mesure, et de leurs effets sur la précision de l’estimation des diffusivités thermiques du matériau.

Les écoulements soumis à des effets de flottabilité prépondérants sont observés dans de nombreuses applications industrielles, et en particulier dans les secteurs du nucléaire et de l’automobile. On peut citer la problématique du refroidissement d’un compartiment moteur qui est un point essentiel dans le dimensionnement d’un véhicule. Par exemple, suite à un arrêt brutal du moteur après une forte sollicitation, l’intégrité du moteur doit être préservée alors même qu’il n’est plus refroidi par un écoulement externe forcé.

Les constructions dites « bioclimatiques » sont en plein essor en milieu tropical, comme sur l’île de La Réunion. L’importante porosité aéraulique des façades de ces constructions permet de rafraîchir l’ambiance des bâtiments par la ventilation naturelle. Cependant, cette utilisation de la ventilation naturelle à des fins de confort thermique peut nuire aux objectifs de sécurité incendie.

Les matériaux composites sont aujourd’hui incontournables dans de nombreux domaines en raison de leurs caractéristiques techniques (légèreté, solidité, rigidité) et de la réduction des coûts de production. Ces matériaux ont permis l’émergence des drones civils et militaires qui représentent une nouvelle menace. L’utilisation de la technologie laser permet d’appliquer des contraintes thermiques au niveau de certaines zones afin d’engendrer des dégradations thermomécaniques critiques pour le système en vol.

Le secteur du BTP est l’un des secteurs les plus importants d’un point de vue empreinte écologique (consommation de matières premières et d’énergie, production de gaz à effet de serre), notamment du fait de l’utilisation du béton. Le béton est un mélange entre un liant, de l’eau et des granulats plus des adjuvants. Les activités liées au bâtiment et aux travaux publics constituent l’une des plus grosses sources de consommation de granulats. Ces dernières années, ce secteur connaît une évolution croissante à La Réunion.

La convection est un mode de transfert de chaleur qui fait intervenir le mouvement macroscopique d’un fluide. On retrouve ce phénomène de transfert thermique dans certains appareils de la vie quotidienne tels que les radiateurs ou les circuits de refroidissement des ordinateurs ou systèmes industriels. La convection thermique est l’une des méthodes de transfert de chaleur les plus efficaces, plus économiques et très simples à mettre en œuvre.