Thèse : Étude numérique multi-échelle de l'écoulement d'un fluide chargé en matériaux à changement de phase micro-encapsulés à travers un milieu poreux.
Soutenance de thèse : Clément Rigal
Date & heure : mercredi 16 Juillet à 9h30
Lieu : l'amphithéâtre Eau à la Manufacture de tabac (7 Rue de la Krutenau, 67000 Strasbourg)
Titre : Étude numérique multi-échelle de l'écoulement d'un fluide chargé en matériaux à changement de phase micro-encapsulés à travers un milieu poreux.
Elle sera également accessible en distanciel via le lien suivant : https://bbb.unistra.fr/b/yan-jqp-vzk
Résumé :
Ces dernières années, le développement de systèmes de stockage thermique réversibles pour le développement urbain a suscité un intérêt croissant.
Parallèlement, l'utilisation de matériaux à changement de phase dans divers systèmes de contrôle thermique afin d'augmenter la capacité thermique des systèmes de refroidissement s'est généralisé.
Le projet CONVINCES, financé par l'agence national de la recherche et dans lequel s'inscrit cette thèse, vise à étudier des systèmes de contrôle thermique exploitant l'écoulement de liquides transportant des capsules contenant un matériau à changement de phase dans des milieux poreux, l'encapsulation permettant de contourner les problèmes liés à leur utilisation dans les fluides caloriporteur.
L'objectif de la présente étude est le développement d'un cadre théorique permettant de caractériser la dépendance des performances thermique du système à ses paramètres physiques au moyen d'une approche multi-échelle :
Des modèles physiques sont développés aux trois échelles identifiables dans le système.
En particulier, une étude numérique fondée sur la méthode Boltzmann sur réseau à l'échelle d'une capsule de matériau à changement de phase permet de caractériser la relation entre la vitesse de fusion, la température à la surface de la capsule, et les nombres sans dimensions caractérisant le problème.
Une seconde étude associée à l'échelle du pore permet d'étudier la dispersion des capsules et la dynamique de la suspension dans la matrice poreuse.
L'exploitation conjointe des deux études fournit des informations sur l'impact du mouvement des capsules dans la matrice poreuse sur la cinétique du changement de phase.
Enfin, plusieurs modèles théoriques du système à l'échelle macroscopique sont proposés et comparés à la lumière des informations fournies par les études réalisées aux échelles inférieures.
Composition du jury :
- Julien Favier, professeur à l'Université Aix-Marseille, rapporteur.
- Jean-Sébastien Kroll-Rabotin, maître de conférence à l'école des Mines de Nancy, rapporteur.
- Christel Métivier, professeure à l'Université de Lorraine, examinatrice.
- Sylvain Martin, maître de conférence à l'école des Mines de Saint-Etienne, examinateur.
- Yannick Hoarau, professeur à l'Université de Strasbourg, directeur de thèse.
- Denis Funfschilling, directeur de recherche à l'Université de Strasbourg, co-directeur de thèse.
- Romain Noël, chargé de recherche à l'Université Gustave Eiffel, encadrant.
- Agathe Chouippe, maître de conférence à l'Université de Strasbourg, encadrante.
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