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Denier, Caroline. "Détermination et modélisation de propriétés thermophysiques du corium pour des applications accidents graves". Electronic Thesis or Diss., Orléans, 2023. https://theses.univ-orleans.fr/prive/accesESR/2023ORLE1073_va.pdf.

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Resumen

Cette thèse porte sur la détermination et la modélisation de propriétés thermophysiques (masse volumique, viscosité et, tension de surface) de mélanges corium U-Zr-Fe-O représentatifs des conditions accidents graves en cuve, à des températures supérieures à 2000 °C. Pour cela, deux méthodes expérimentales sont employées de manière complémentaire : la lévitation aérodynamique (au CEMHTI, CNRS Orléans) et la pression maximale de bulle (au CEA Cadarache). Des mesures inédites de ces propriétés thermophysiques sont obtenues sur plusieurs compositions de corium en cuve U-Zr-O, avec différents degrés d'oxydation du zirconium, et ses composants (Fe et système Zr-O), avec une estimation des incertitudes de mesure, à la fois de chaque propriété mais aussi de la température. Suite aux essais, les compositions sont analysées par MEB-EDS, ce qui permet d'augmenter la fiabilité des données mesurées. En complément, une démarche de modélisation de la tension de surface par approche thermodynamique est initiée et sa faisabilité démontrée
This thesis deals with the determination and modelling thermophysical properties (density, viscosity and surface tension) of corium mix U-Zr-Fe-O representative of severe accident conditions inside the nuclear reactor vessel, at temperatures above 2000 °C. For such needs, two complementary experimental devices are used: aerodynamic levitation (at CEMHTI, CNRS Orléans) and maximum bubble pressure (at CEA Cadarache). Original measurement of those thermophysical properties are obtained on several in-vessel corium compositions (U-Zr-O) with various degree of zirconium oxidation, and separately on its components (Fe and Zr-O system). The uncertainties, both on measurement of the properties themselves and on temperature are assessed. Following the tests, sample compositions are analysed by SEM-EDS, thereby increasing the reliability of the measured data. In addition, a thermodynamic approach to surface tension modelling has been initiated and its feasibility demonstrated

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Bessières, David. "Mesure de capacités calorifiques de composés hydrocarbonés sous pression, calculs de propriétés thermophysiques dérivées". Pau, 1999. http://www.theses.fr/1999PAUU3007.

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Resumen

Le travail rapporte dans ce memoire concerne l'adaptation d'un calorimetre differentiel a la mesure de capacites calorifiques sous pression. Deux jeux de cellules permettant l'etude, d'une part de fluides meme corrosifs, jusqu'a 40 mpa, d'autre part de fluides non corrosifs, jusqu'a 100 mpa, ont ete realises. L'etalonnage et le controle des performances de ce dispositif, sont detailles dans une premiere partie. Des mesures de densites sont egalement presentees, ainsi qu'un montage permettant d'effectuer des transferts isobares de fluides monophasiques sous pression (diphasiques dans les conditions normales). La deuxieme partie concerne des applications sur des fluides petroliers, de leurs composes les plus simples (notamment alcanes lourds : c 1 1, c 1 2, c 1 3 et c 1 5), a differents hydrocarbures (comportant des fonctions aliphatiques, cyclaniques ou aromatiques) presents dans les fractions lourdes reelles ; une etude comparative a ete menee entre des coupes lourdes reelles et des melanges synthetiques presentant des caracteristiques identiques (les schematisant a partir de quelques composes choisis avec discernement dans les diverses familles et avec des temperatures d'ebullition voisines). Les valeurs experimentales determinees (compte tenu des gammes etendues p, t de mesure) font, de la capacite calorifique isobare, une donnee thermodynamique de poids qui s'est averee etre une reference de qualite : - dans le cadre de l'elaboration d'une methode numerique destinee a remonter a l'ensemble des proprietes thermophysiques (capacite calorifique a volume constant c v, coefficients de compressibilite isotherme k t et adiabatique k s, vitesse du son c). - afin de servir de grandeur discriminatoire, pour juger l'aptitude des equations d'etat et des regles de melange le plus souvent utilisees en genie des procedes a restituer la valeur de la capacite calorifique sous pression pour des systemes hydrocarbones divers (corps purs et plus particulierement coupes lourdes).

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Chauchois, Alexis. "Modèles d'ordres non entiers appliqués à la caractérisation thermique de milieux évolutifs par méthode inverse : cas d'un sol humide". Artois, 2002. http://www.theses.fr/2002ARTO0202.

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Resumen

Le travail présenté propose de mesurer la teneur en eau in situ, en particulier dans les couches peu profondes qui sont rapidement évolutives. Cette mesure s'effectue par le biais d'une caractérisation thermique du système. L'étude est divisée en deux parties. La première est la détermination des paramètres thermiques d'un échantillon de sol en laboratoire par des méthodes classiques. Ces essais sont réalisés avec une teneur en eau que l'on fait varier par palier, dans le but d'étudier son influence sur les propriétés thermiques de l'échantillon. On établit alors une corrélation entre l'effusivité b qui caractérise le matériau et son humidité w. La seconde partie traite de la partie in situ des expérimentations. Elle fait appel à des techniques plus complexes. Du fait de l'évolution rapide du système étudié, nous avons eu recours à l'utilisation d'outils adaptés dans la théorie de traitement du signal : les modèles non entiers. Nous avons étudié trois types de sol différents : tout d'abord un sable, qui nous a servi de référence pour nos essais, puis nous avons étendu la méthode sur un sol argileux, et un sol argilo-sableux. Ce travail a débouché sur le suivi de la teneur en eau de ces sols, en fonction du temps et de la profondeur. Les résultats ont été validés par des essais gravimétriques
Work presented proposes to measure the water content of the in situ grounds. This study concerns the thermal characterisation of surface layers of the soil, and these changes rapidly with water content. This is divided into two parts. The first is the determination of the thermal parameters of a sample of ground in laboratory by traditional methods. These tests are carried out with a water content, from 0%, that must then be increased up to saturation with intermediate tests being performed to determine the changes in the thermal properties. A correlation curve is established, between the water content of the material and its thermal characteristics. The second part involves studying the soil in situ conditions. It calls upon more complex techniques. Because of the fast evolution of the studied system, a broad recourse is made to the methods of the signal theory, in particular : the use of noninteger models. We studied three different types of ground : at first, a sand, which was used to us as reference for our tests, then we extended the method on a ground of the argillaceous type, and a ground argilo-sandy. This work led to the monitoring of the evolution of the water content of these grounds, (according to time and depth). The results were validated by gravimetric tests

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Huguet-Chantôme, Pascal. "Mesure de propriétés thermiques de matériaux diélectriques en couches minces par optique guidée". Aix-Marseille 3, 2001. http://www.theses.fr/2001AIX30084.

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Nous étudions les propriétés thermiques de matériaux diélectriques en couches minces. Nous utilisons pour cela des techniques d'optique guidée basée sur le coupleur à prisme ("m-lines "). Le coefficient thermo-optique dn/dT est mesuré pour différents matériaux en couches minces. Ces mesures sont appliquées à l'interprétation et la simulation du décalage spectral avec la température de filtres interférentiels. Le coupleur à prisme à réflexion totale, dans un montage à deux faisceaux de type pompe-sonde, permet de détecter, en régime harmonique, des variations d'indice photo-induites dans une couche mince aussi faibles que 10 -8. Ces variations d'indice sont provoquées par léchauffement créé par l'absorption d'une faible partie du faisceau pompe dans la couche. Leur répartition dans la couche est reliée aux propriétés thermiques (conductivité, chaleur spécifique) de celle-ci. Un modèle bidimensionnel de conduction thermique dans le coupleur à prisme a donc été développé, avec un bon accord qualitatif entre les calculs et les mesures. Une comparaison des mesures effectuées sur différents échantillons est également présentée
We study the thermal properties of dielectric thin-film materials. To achieve this goal, we use guided optic techniques based on the prism coupler (m-lines). The thermo-optical coefficients of different thin-film materials are measured. These measurements are applied to the analysis and simulation of interference filters' spectral shift with temperature. The totally reflecting prism coupler, in a two-beam pump-and-probe set-up, allows the detection, in harmonic regime, of photo-induced index modifications in a thin film as low as 10 -8. These index variations are due to the temperature increase created by the absorption of a small part of the pump beam in the film. Their distribution in the film is related to the film's thermal properties (conductivity, specific heat). A two-dimensional model of the heat conduction in the prism coupler has been developped, with a good qualitative agreement between calculations and measurements. The measurements performed on different samples are also compared

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Delacre, Elisabeth. "Caractérisation thermique de matériaux poreux humides par analyse inverse dans le domaine fréquentiel". Artois, 2000. http://www.theses.fr/2000ARTO0203.

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Cette thèse se situe dans le cadre de la caractérisation des milieux évolutifs. L'objectif est le suivi de l'évolution des paramètres thermophysiques au cours du temps. Au niveau expérimental, l'application des techniques nouvelles de mesures fluxmétriques permet de définir complètement et simplement l'état thermique dans le plan. Sur le plan théorique, le recours aux méthodes de la théorie du signal permet de développer des techniques d'identification dans le domaine fréquentiel. Deux configurations sont proposées. La première implique un double accès au système dans le cadre d'un schéma entrée/sortie. La méthode permet une caractérisation thermique complète du matériau par un essai, tout en minimisant la perturbation imposée au milieu. Les sollicitations sont des signaux binaires pseudo aléatoires, qui fournissent une faible énergie au système à caractériser. Cela conduit à limiter l'utilisation de la méthode à des matériaux stables ou lentement évolutifs. Pour aborder les milieux rapidement évolutifs, la caractérisation par impédance thermique est proposée. Elle permet d'identifier l'effusivité thermique. Deux méthodes de traitement des données sont comparées : une classique analyse de Fourier réalisée sur la base de calculs FFT et un traitement basé sur une modélisation paramétrique pour réduire la durée des expérimentations. Ainsi, une durée d'observation du système de l'ordre de 5 mn suffit à identifier l'impédance thermique. Les performances de cette approche permettent de caractériser un système en évolution. Elle constitue la base d'une nouvelle méthode de suivi de l'évolution de la teneur en eau locale d'un sol. Les méthodes sont validées sur un matériau inerte de référence. Une loi de corrélation est établie entre la teneur en eau d'un stable et ses caractéristiques thermiques. Elle est appliquée au suivi de l'évolution de la teneur en eau du milieu durant des processus de séchage.

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Dubernard, Alexis. "Instrumentation pour la séparation des transferts thermiques couplés à la surface d'un paroi : application à la gestion d'ambiances". Artois, 2000. http://www.theses.fr/2000ARTO0202.

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Resumen

Ce travail s'inscrit dans le contexte expérimental de la séparation et de la mesure des transferts thermiques par rayonnement et par convection. Nous nous intéressons plus particulièrement aux interactions énergétiques entre une paroi de bâtiment, qu'elle soit intérieure ou extérieure, et son environnement micro-climatique. La solution envisagée pour traiter ce problème, repose sur l'utilisation d'une instrumentation originale permettant la mesure de flux thermiques. Un nouveau capteur sensible aux rayonnements thermiques a été caractérisé. Cela se passe par la conception d'un banc d'étalonnage, la recherche de la définition la mieux appropriée pour sa sensibilité, et l'étude de l'effet d'éventuelles perturbations sur sa réponse. La nécessité d'assurer au mieux le confort des occupants dans un local, tout en optimisant la gestion des énergies, imposent l'emploi de dispositifs fiables et de mise en oeuvre aisée. Notre travail propose ensuite l'utilisation des capteurs fluxmétriques, et notamment du capteur radiatif, pour le contrôle optimal des ambiances. Des résultats expérimentaux en gestions d'ambiances thermiques de confort, basés sur la notion de température résultante, sont présentés et comparés à une régulation classique par température d'air. Ils montrent les avantages du concept de flux appliqué à la régulation. Enfin, le problème de la séparation des échanges thermiques superficiels entre une paroi extérieure et son environnement micro-climatique a été abordé dans le cadre d'une première approche essentiellement expérimentale. Nous montrons que, par l'utilisation de mesures fluxmétriques, la détermination des coefficients d'échanges et la décomposition des apports solaires sont rendues possibles à la surface d'une paroi de bâtiment
This work is within the framework of the experimental context of the separation and the measurement of the thermal transfers by radiation and convection. More particularly, we are interested in the energy interactions between a building wall, whether it is interior or an external one, and its micro-climatic environment. The solution planned to deal with this problem, rests on the use of an original instrumentation allowing the measurement of heat fluxes. A new sensor sensitive to the thermal radiations was characterized. That imposes the design of a calibration bank, the search of the best adapted definition fot its sensitivity, and the study of the effect of possible disturbances on its answer. The needs as well as possible for ensuring the comfort of the occupants in a room, while optimizing the energy management, impose the use of reliable devices and easily brought into operation. Our work then proposes the use of fluxmetric sensors, and in particular of the radiative one, for the optimal control of environments. Experimental results in managements of thermal environments of comfort, based on the concept of resultant temperature, are presented, and compared with a traditional regulation by air temperature. They show the advantages of the concept of flow applied to the regulation. Lastly, the problem of the separation of surface heat exchange between an external wall and its micro-climatic environment was approched within the framework of a first approach primarily experimental. We show that, by, the use of fluxmetric measurements, the determination of the exchanges coefficients and the decomposition of the solar contributions are made possible on the surface of a building wall

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Jarkass, Chadi. "Identification thermique de systèmes évolutifs par la théorie des modèles d'ordres non entiers associée à la notion d'impédance". Artois, 2006. http://www.theses.fr/2006ARTO0202.

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Resumen

L'objectif de ce travail est de réaliser une caractérisation thermophysique des matériaux poreux rapidement évolutifs, en particulier le sol dans ses couches superficielles. Au niveau expérimental, l'utilisation de capteurs fluxmétriques, permettant une mesure simultanée de la température et du flux dans le même plan, associés à une méthode de traitement basée sur la notion d'impédance thermique autorise une caractérisation fiable et précise des systèmes en présence. Au niveau théorique, le recours au modèle d'ordres non entiers pour déterminer l'impédance thermique expérimentale dans le domaine fréquentiel a constitué une procédure novatrice permettant l'identification des paramètres thermophysiques du milieu conductif étudié. Le modèle théorique d'impédance défini a été validé par une étude harmonique d'un matériau de référence, un bloc de béton inerte. Une sollicitation aléatoire de nature S. B. P. A permet une caractérisation précise du milieu avec un apport minimal d'énergie, particulièrement bien adaptée à un développement in situ. Chaque essai expérimental a fait l'objet d'une vérification, d'excellents résultats ont été observés. La configuration proposée en laboratoire a permis d'établir une loi de corrélation entre l'humidité et l'effusivité thermique pour différents types de sol. Au final, la démarche développée en théorie est appliquée au suivi de la teneur en eau in situ
The objective of this work is to carry out a thermophysical characterization of porous materials quickly evolutionary, in particular the soil in its surface layers. At the experimental level, the use of fluxmetric sensors allows a simultaneous measurement of the temperature and flow in the same plan. We associated it to a method of treatment based on the concept of thermal impedance which authorizes a reliable and precise characterization of the involved systems. At the theoretical level, we have recourse to the non-integer model to determine the experimental thermal impedance in the frequential field. This constitutes an innovative procedure enabling the identification of the thermophysical parameters of the studied conductive site. The conceptual model of defined impedance was validated by a harmonic study of a reference material, an inert concrete block. A random solicitation of type B. P. R. S allows a precise characterization of the material with a minimal contribution of energy, particularly well adapted to an in situ development. Each experimental test was the aim of checking, excellent results were observed. The configuration suggested in laboratory made it possible to establish a law of correlation between moisture and the thermal effusivity for various types of ground. Finally, the approach developed in theory is applied to the monitoring of the evolution of the water content in situ

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Elaoami, Mohamed. "Etude expérimentale de l'évolution des propriétés thermophysiques d'un mortier par impédance thermique : correlation avecle contenu hydrique". Artois, 2005. http://www.theses.fr/2005ARTO0204.

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Le travail présenté se situe dans le cadre de la caractérisation thermophysique des milieux évolutifs. Nous proposons une méthode d'identification thermophysique d'un mortier jeune qui permet le suivi de processus évolutifs complexes au cours de sa prise, en réduisant le temps d'analyse. La notion d'impédance thermique est définie dans les approches théoriques. Le cas particulier d'un système tricouche incluant l'instrumentation au système modélisé est présenté. L'application des techniques nouvelles de mesures fluxmétriques permet de définir de façon simple l'état thermique dans un plan. En tenant compte de la perturbation introduite par la présence du fluxmètre sur le système ainsi que de la résistance de contact existant entre le capteur et le matériau étudié, et à partir des mesures de températures et de flux à la surface du système, nous accédons à l'impédance expérimentale. La grandeur d'effusivité thermique est obtenue par optimisation du modèle théorique d'impédance sur l'impédance expérimentale. L'avantage de la méthode développée est de proposer une instrumentation légère et fiable, disposée en surface du système étudié et ne nécessitant qu'une seule face d'accès. L'effusivité thermique est une caractéristique des transferts en régime variable, elle est très sensible aux variations de teneur en eau des systèmes. La méthode développée permet de suivre l'évolution de la teneur en eau locale du mortier durci durant des processus de séchage et d'établir une loi de corrélation entre sa teneur en eau et ses caractéristiques thermiques
This study presents experimental work concerning evaluation of thermophysicals properties of different mortars, with particular reference to their dependence on some other properties of the material such as, water cotent. An initial investigations was carried to study the use of thermal impedance for measuring the thermal effusivity of a mortar durng the early stages of hydration. The concept of impedance thermal is defined in the theoretical approaches. We propose a method of identification thermophysical of a mortar which allows the follow-up of complex evolutionary processes during its hydration, by reducing the time of analysis. The studied system and the instrumentation are presented. We take into account the effects of the presence of the flow meter on the system and the resistance of contact between the flow meter and studied material. The water migration during the run-time of the thermal tests has been avoided. We measure the temperatures and flows in the mortar surface to be able to calculate the experimental impedance? The thermal effusivity is obtained by optimisation of theoretical impedance on the experimental impedance. The advantage of the developed method is to propose an instrumentation light and reliable, and requiring only one face of access. The technique developed allows to follow the evolution of the water content of the mortar hardened during processes of drying and to establish a correlation between its water content andits characteristics thermal. A strong correlation has been found between the evolution of the effusivity thermal and the water contents and the results show that the thermal affuxivity increases with the moisture content

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Salome, Francis. "Contribution à l'étude de nouvelles méthodes de mesure des paramètres électriques et thermiques des matériaux : influence de l'humidité sur les propriétés électriques et thermiques des matériaux non métalliques". Lille 1, 1986. http://www.theses.fr/1986LIL10082.

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Réalisation de deux dispositifs automatiques à commandes numériques de mesure des paramètres électriques et thermiques des matériaux, et d'autre part à l'étude comparative des propriétés thermiques et électriques de quelques matériaux non métalliques. Dispositif capable de séparer les informations conductivités et permittivité [epsilon], conçu à partir d'un oscillateur à conductance négative. Nouveau dispositif utilisant la phase transitoire de la réponse à un échelon de flux thermique et permettant de mesurer rapidement l'effusivité des matériaux

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Tang-Kwor, Eric. "Contribution au développement de méthodes périodiques de mesure de propriétés thermophysiques des matériaux opaques". Paris 12, 1998. http://www.theses.fr/1998PA120050.

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Ce document presente deux methodes de mesure des proprietes thermophysiques des materiaux opaques en regime periodique basse frequence : l'une permet la mesure de l'emissivite totale sur un domaine de temperature autour de l'ambiante, l'autre donne acces a la conductivite thermique a temperature ambiante. La technique de mesure de l'emissivite consiste a mesurer le flux emis par un echantillon dont la temperature est modulee autour d'une temperature moyenne controlee. L'utilisation d'un hemisphere reflechissant permet de s'affranchir de l'emploi d'une reference froide. Des mesures ont ete effectuees sur la peinture velvet coating 811 - 21 entre 36c et 82c. La precision obtenue est meilleure que 0,5%. L'indicatrice d'emission d'un echantillon tres reflechissant tel que le nickel a ete aussi etudiee, la precision est alors meilleure que 4%. Le principe de la methode de mesure de la conductivite est fonde sur l'analyse de la reponse d'un echantillon dont l'une des faces est soumise a une excitation thermique multifrequentielle et dont l'autre face est recouverte d'une plaque metallique. Des mesures ont ete effectuees sur un echantillon de pvc a temperature ambiante, la precision obtenue est de l'ordre de 4%.

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Longuemart, Stéphane. "Nouvelle méthodologie pour la mesure des paramètres thermiques et pyroélectriques de matériaux solides pyroélectriques et cristaux liquides ferroélectriques". Littoral, 2002. http://www.theses.fr/2002DUNK0095.

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Les matériaux pyroélectriques possèdent la propriété remarquable de générer un courant électrique lorsqu'ils subissent une variation de leur température moyenne. Ils sont très largement utilisés dans les dispositifs de détection de radiation, et notamment pour l'imagerie infrarouge. La réponse du matériau pyroélectrique à une excitation lumineuse est directement liée à son coefficient pyroélectrique et à ses paramètres thermiques. L'objectif de ce travail était de proposer une nouvelle méthodologie qui permette la mesure simultanée du coefficient pyroélectrique et des paramètres thermiques des matériaux pyroélectriques. La méthode proposée dans ce travail est basée sur l'étude du signal pyroélectrique généré par l'échantillon pyroélectrique lorsqu'il est irradié par une source d'intensité modulée. Différentes procédures ont été présentées pour déterminer les paramètres thermiques du matériau pyroélectrique à partir de l'amplitude ou la phase du signal pyroélectrique. En particulier, deux procédures ne nécessitant pas de balayage en fréquence ont été proposées pour l'étude de l'évolution de ces paramètres thermiques avec la température. La dépendance en température du coefficient pyroélectrique peut être quant à elle déduite de l'amplitude du signal pyroélectrique. La méthodologie présentée dans ce travail est non destructive : le matériau pyroélectrique peut être utilisé après sa caractérisation ou pour d'autres mesures. La validation de la méthode sur des matériaux pyroélectriques solides et les premiers résultats obtenus sur un film cristal liquide ferroélectrique montrent que la méthode peut être utilisée pour la caractérisation de matériaux pytroélectriques de toute nature
Pyroelectric materials possess the remarkable property to generate an electric current when their average temperature is subject to variations. They are widely used in radiation detection devices or for infrared imaging. The response of the pyroelectric material to a light excitation is directly connected to its pyroelectric coefficient and its thermal parameters. The aim of this work was to propose a new methodology which allows the simultaneous measurement of the pyroelectric coefficient and the thermal parameters of pyroelectric materials. The proposed method is based on the analysis of the pyroelectric signal generated by the pyroelectric sample when it is irradiated by an intensity modulated radiation source. Different procedures have been presented for the determination of the thermal parameters of the pyroelectric material from the amplitude or the phase of the pyroelectric signal. In particular, two procedures not using frequency scans are proposed for the study of the thermal parameters as a function of temperature. The pyroelectric coefficient temperature dependence can be obtained from the amplitude of the pyroelectric signal. The methodology presented in this work is non destructive : the pyroelectric material can be used after its characterization or for other measurements. The validation of the method on solid pyroelectric materials and the first results obtained for a ferroelectric liquid crystal film shows that the method can be used for the characterization of pyroelectric materials of different types

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Reungoat, David. "Analyse de la température à l'interface d'une garniture mécanique par mesure par thermographie infrarouge". Poitiers, 1994. http://www.theses.fr/1994POIT2355.

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Les garnitures mecaniques, ou joints d'etancheite a faces radiales, sont de plus en plus utilises dans les mecanismes tournants (conditions de fonctionnement extremes, machines de haute technologie, etc). Or le comportement de cet element mecanique est principalement dirige par les phenomenes thermiques. Les travaux publies au sujet des temperatures dans une garniture sont rares. Nous avons elabore puis de valide une methode de mesure de la temperature a l'interface d'une garniture par thermographie infrarouge. Cette methodologie est applicable pour la mesure des temperatures d'une surface opaque mouvement (ou d'un fluide) au travers d'un film mince semi-transparent. Elle prend en compte l'effet des dioptres et le phenomene de la semi-transparence. Les differents coefficients radiatifs, ont ete etalonnes en fonction de la temperature et de l'epaisseur du milieu considere. Une modelisation numerique du joint mecanique est developpee afin d'ajuster les parametres de fonctionnement de la garniture experimentale un regime de poursuite dynamique. Les resultats experimentaux sont analyses en fonction des conditions de fonctionnement dynamique du joint. L'analyse des resultats en regime transitoire ou stationnaire nous permet de confirmer l'hypothese d'une geometrie de l'interface imposee par les phenomenes thermiques. Les deformations thermoelastiques a l'interface sont etudiees en fonction des parametres: pressions, temperatures, vitesses etc. . Les resultats montrent que dans le cas ou les faces sont en contact il existe des gradients de temperature dans l'interface de l'ordre de 10 a 20c. Par contre, dans le cas ou la fuite apparait, l'hypothese d'une temperature uniforme dans l'interface peut etre appliquee. Mais l'utilisation de la garniture nous apprend que la fuite ne correspond pas au mode de fonctionnement normal de la garniture. Nous constatons aussi que le stator ne peut etre considere isole thermiquement

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Pruja, Patrick. "Transferts thermiques à l'échelle du micron dans les matériaux à structure hétérogène : caractérisation des interfaces par microphotoréflexion modulée". Perpignan, 2003. http://www.theses.fr/2003PERP0500.

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Les performances des matériaux modernes de protection thermique et mécanique sont directement liées à leurs propriétés thermiques à l'échelle microscopique. Ces matériaux sont souvent constitués d'un assemblage complexe dont il faut être en mesure de caractériser et prévoir le vieillissement. L'intérêt et l'originalité du travail présenté consistent en l'élaboration de deux modèles permettant d'analyser, sur le principe de la microscopie photothermique par photoréflexion modulée, les transferts thermiques à l'échelle micrométrique dans des matériaux présentant des microfissures ou des interfaces. Les hétérogénéités sont modélisées soit par une résistance thermique de contact (RTC), soit par un troisième corps thermique (TCT) d'épaisseur non nulle et aux propriétés thermiques spécifiques. Ces deux modèles ont permis, pour la première fois, d'établir une expression analytique du champ de température à la surface du matériau soumis à une contrainte thermique localisée et présentant des hétérogénéités perpendiculaires à la surface. Une étude de sensibilité permet de préciser les conditions optimales d'expérimentation en vue d'une estimation des paramètres thermo-physiques des hétérogénéités. Les résultats expérimentaux concernent des interfaces cuivre-acier, chrome-acier, et des micro-fissures dans des dépôts de chrome
Performances of modern materials for thermal and mechanical protection are directly related to their thermal properties on a microscopic scale. These materials often consist of a complex assembly of which it is necessary to be able to characterize and envisage ageing. The interest and the originality of this work lie in the development of two models based on the principle of photothermal microscopy by modulated photoreflexion allowing to analyse and to understand the thermal transfers on a micrometric scale in materials presenting microscopic cracks or interfaces. These heterogeneities are modelled either by a thermal contact resistance (TCR) or by a third thermal body (TTB) with non-null thickness and specific thermal properties. These two models lead to the analytical expression of the temperature field on the surface of a material submitted to a localized thermal stress and showing heterogeneities perpendicular to its surface. A sensitivity study gives the optimal experimental conditions to estimate the thermophysical parameters of the heterogeneities. The experimental results concern copper-steel, chromium-steel interfaces and microscopic cracks in chromium deposits

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Claudet, Bernard. "Métrologie par interférométrie holographique de champs thermiques aux interfaces de matériaux soumis à un choc thermique". Perpignan, 1996. http://www.theses.fr/1996PERP0216.

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L'etude du comportement de materiaux de protection soumis a des flux thermiques intenses et brefs necessite la connaissance du champ de temperature au voisinage de la surface chauffee. Nous avons concu un nouvel interferometre holographique compact qui permet de suivre en temps reel l'evolution des phenomenes thermiques dans la couche d'air entourant les echantillons de tissu etudies. Nous avons developpe une methode de calcul numerique pour reconstruire le champ de temperature a partir des donnees interferometriques. L'utilisation d'un algorithme de fft permet une determination rapide de la distribution d'ordre d'interference sur l'interferogramme. La distribution d'indice de refraction est obtenue apres inversion d'une integrale d'abel dont le resultat depend fortement de la precision des mesures. Une methode de filtrage a donc ete mise au point pour supprimer les incertitudes dues notamment a la presence du speckle coherent sur les interferogrammes. Les resultats obtenus a partir du traitement de differents interferogrammes enregistres lors d'essais realises au four solaire du centre d'essais d'odeillo sont presentes

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Louis, Gérard. "Étude photoacoustique de composés mésomorphes : transitions de phases et propriétés thermiques". Paris 6, 1986. http://www.theses.fr/1986PA066418.

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Application d'une nouvelle technique photoacoustique à l'étude de transitions de phases du 1er et 2eme ordre de mésogènes thermotropres ; méthode de mesure de la diffusivité thermique sur de faibles quantités d'échantillons (0,1mg).

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Lefort, Marie-Hélène. "Propriétés thermiques et piézorésistives d'encres sérigraphiables en couche épaisse : application aux capteurs de pression". Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1997. http://www.theses.fr/1997ECAP0686.

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La technologie couche épaisse consiste a sérigraphier des encres isolante, conductrice ou résistive sur un support céramique puis à les fritter a haute température. Ces encres sont des poudres d'oxydes noyées dans un liquide (liants et solvants). Pour les encres résistives, ce sont des mélanges d'oxydes conducteurs de types, RuO2, (Pb ou Bi)2 Ru2 O7-x et isolants. Soumises à une déformation mécanique, elles montrent une grande variation résistive. Nous avons voulu mieux comprendre le phénomène de piézorésistivité observé et maitriser les propriétés de ce type de jauges, utilisées dans les capteurs de pression afin d'en améliorer les performances. Avant tout, nous avons étudié la composition d'encres industrielles. Des examens au MEB et des analyses par diffraction X précisent l'état granulaire, la structure cristalline et la composition de celles-ci. Leur frittage, de 25 à 900C°, a été étudié. Ensuite, les signaux délivrés par ces jauges, groupées en pont de Wheatstone et soumises a la déformation ont été mesurés. Nous avons établi un modèle reliant les coefficients de piézorésistivité de Bridgman, le facteur de jauge et le signal obtenu. Après le choix de l'encre industrielle optimum, des capteurs de pression, calcules par la méthode des éléments finis et présentant d'excellentes propriétés métrologiques, ont été réalisés. Puis, les modifications des propriétés électriques d'encres, dues à la variation de l'oxygène présent lors du frittage, ont montre qu'en plus des effets dus aux conductions métallique, tunnel et de saut d'électrons, leur conductivité dépend aussi de leur non-stœchiométrie et suit une loi de puissance 1/5. A partir de l'identification précédente des oxydes nécessaires à la fabrication d'une encre piézorésistive, nous avons réalisé une nouvelle encre, avec des oxydes de proportion et de granulométrie connues. Des résultats métrologiques satisfaisants sont obtenus.

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Cheheb, Zied. "Mesure des propriétés thermiques des mélanges à base de caoutchouc dans les conditions de mise en oeuvre". Nantes, 2012. http://www.theses.fr/2012NANT2006.

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Dans les procédés de mise en oeuvre des élastomères, la maîtrise de la cuisson des pièces est un enjeu important non seulement pour garantir la qualité dimensionnelle et mécanique des pièces mais aussi pour diminuer les temps d’immobilisation des outillages et réduire les consommations énergétiques. Les études qui portent sur la mise en oeuvre des élastomères montrent que la bonne prédiction des phénomènes thermocinétiques passe par une caractérisation précise des propriétés thermiques des mélanges à base de caoutchouc. Ce travail de thèse a pour objectif de développement d’un outil de mesure des propriétés thermiques du matériau dans les conditions de mise en oeuvre industrielles, c'est‐à‐dire dans les gammes de températures et pressions usitées. Après une présentation de l’état de l’art dans le premier chapitre, nous présentons dans le deuxième chapitre, les résultats de la caractérisation thermique et cinétique du mélange étudié, par les moyens de laboratoire. Le troisième chapitre est dédié à la conception et la réalisation du montage expérimental mis en place pour l’étude en montrant notamment les techniques utilisées pour le contrôle de la température et de la pression. Les mesures thermiques fines sont faites par une instrumentation originale dont la conception et la réalisation sont détaillées dans le quatrième chapitre. Les mesures issues du dispositif expérimental conçu et les résultats des estimations des divers paramètres thermiques en régime stationnaire et en régime transitoire font l’objet du dernier chapitre
In rubber compounds processing, mastery of parts vulcanisation is of great importance in order to ensure dimensional and mechanical qualities of the parts and to reducing the cycle time. Studies dealing with the rubber vulcanisation show that a good prediction of the thermokinetic phenomena requires accurate thermal properties measurements of the rubbers compounds. The aim of the present work is the development of a thermal properties measurement tool under industrial processing conditions in pressure and temperature. Following the state of art presented in chapter 1, we present, in chapter 2, a thermal and kinetic characterization of the studied rubber compound with laboratory devices. Chapter 3 deals with the design and the manufacturing of the experimental device with a detailed presentation of the temperature and pressures regulation systems. Thermal measurements are performed with an original instrumentation detailed in chapter 4. Measurements issued from the experimental device and the results of the thermal parameters estimation are presented and discussed in chapter 5

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Sarazin-Desbois, Céline. "Mesure des propriétés thermiques des mélanges à base de caoutchouc dans les conditions de mise en oeuvre". Nantes, 2013. http://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show.action?id=6aead3ca-90cf-4d8c-b16e-7333f3ca1f00.

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Ce manuscrit est dédié à l’approximation numérique de plusieurs modèles du transfert radiatif. Dans un premier temps, l’attention est portée sur le modèle cinétique d’ordonnées discrètes. Dans le but de coupler ce modèle avec d’autres phénomènes plus lents, il est nécessaire d’avoir des méthodes numériques performantes et précises sur des temps longs. À partir d’une double approximation polynomiale de la solution en temps et en espace, on développe un schéma de type GRP d’ordre élevé sans restriction sur le pas de temps pour un système hyperbolique linéaire sur des maillages non structurés. Ce schéma est ensuite étendu pour le modèle d’ordonnées discrètes. Dans un second temps, on s’intéresse à des modèles aux moments issus du transfert radiatif. En effet, dans certaines applications, les modèles aux moments de type M1 conservent de nombreuses propriétés de l’ETR et fournissent une approximation suffisante de la solution. Après avoir résolu le problème de Riemann associé au modèle M1 gris, on considère l’approximation numérique du modèle M1 multigroupe. Une attention particulière est portée sur le calcul des moyennes d’opacités et des lois de fermeture. Un algorithme de précalculs est alors mis en place. La dernière application traitée dans ce mémoire porte sur une extension du transfert radiatif pour estimer des doses de radiothérapie. À la différence du M1 gris usuel, les flux dépendent ici de fonctions peu régulières en espace. Grâce à des changements de variables, un schéma HLL rétrograde est développé. De nombreux exemples numériques illustrent l’intérêt des schémas obtenus dans cette étude
This work is devoted to numerical approximation of radiative transfer models. On the one hand, we focus on the discrete ordinates model. In order to couple this phenomena with slower ones, accurate and efficient numerical methods for long times are recquired. From a double time-space approximation of the solution, a high order GRP type scheme is developped with unrestricted time steps for hyperbolic linear systems on unstructured meshes. This scheme is then extended to discrete ordinates model. On the other hand, we focus on moment models of radiative transfer. Actually, in many applications, they remain a lot of properties from the RTE and give a sufficient approximation of the solution. Once the Riemann problem of the grey M1 model is solved, the numerical approximation of the multigroupeM1 model is considered. A particular attention is paid on the calculation of opacity means and closure laws. A precalculation algorithm is developped. The last application is concerned with an extension of radiative transfer to estimate the dose in radiotherapy. Unlike the usual greyM1 model, the space dependence in the fluxes is not necessary smooth. Thanks to changings of variables, a backward HLL scheme is developped. Many examples illustrate the interest of the obtained schemes

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Schick, Vincent. "Caractérisation d’une mémoire à changement de phase : mesure de propriétés thermiques de couches minces à haute température". Thesis, Bordeaux 1, 2011. http://www.theses.fr/2011BOR14280/document.

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Les mémoires à changement de phase (PRAM) développées par l’industrie de la microélectronique utilisent la capacité d’un materiau chalcogénure à passer rapidement et de façon réversible d’une phase amorphe à une phase cristalline. Le passage de la phase amorphe à la phase cristalline s’accompagne d’un changement de la résistance électrique du matériau. La transition amorphe vers cristallin est obtenue par un chauffage qui porte la cellule mémoires au delà de la température de transition du verre. Le verre ternaire de chalcogène Ge2Sb2Te5 (GST-225) est probablement le matériau amené à être le plus utilisé dans la prochaine génération de dispositifs de stockage de masse. La thermoréflectométrie résolue en temps (TDTR) et la radiométrie photothermique modulée (MPTR) sont utilisées ici pour étudier les propriétés thermiques des constituants des PRAM déposés sous forme de couche mince sur des substrats de silicium. Les diffusivités thermiques et les résistances thermiques de contact des films PRAM sont estimées. Ces paramètres sont identifiés en utilisant un modèle d’étude des transferts de chaleur basé sur la loi de Fourier et utilisant le formalisme des impédances thermiques. Ces mesures ont été effectuées pour des températures allant de 25 à 400°C. Les modifications de structure et de compositions chimiques causées par les hautes températures au cours des expériences sont aussi étudiées via des analyses par les techniques de DRX, MEB, TOF-SIMS et ellipsométrie.Les propriétés thermiques des GST - 225, isolants, électrodes de chauffage et électrodes métalliques mise en œuvre dans ce type de dispositif de stockage sont ainsi mesuré a l’échelle submicrométrique
The Phase change Random Access Memories (PRAM), developed by semiconductor industry are based on rapid and reversible change from amorphous to crystalline stable phase of chalcogenide materials. The switching between the amorphous and the crystalline phase leads to change of the electrical resistance of material. The amorphous-to-crystalline transition is performed by heating the memory cell above the glass transition temperature (~130°C). The chalcogenide ternary compound glass Ge2Sb2Te5 (GST-225) is probably the candidate to become the most exploited material in the next generation of mass storage architectures. The Time Domain ThermoReflectance (TDTR) and the Modulated PhotoThermal Radiometry (MPTR) have been implemented to study the thermal properties of constituting element of PRAM deposited as thin layer (~100 nm) on silicon substrate. The thermal diffusivity and the Thermal Boundary Resistance of the PRAM film are retrieved. These parameters are identified using a model of heat transfer based on Fourier’s Law and the thermal impedance formalism. The measurements were performed in function of temperature from 25°C to 400°C. Structural and chemical changes due to the high temperature during the experimentation have been also investigated by using XRD, SEM, TOF-SIMS and ellipsometry techniques. The thermal properties of GST-225, insulator, heating and metallic electrode involved in these kind of storage devices were thus measured at a sub micrometric scale

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Chabriac, Pierre-Antoine. "Mesure du comportement hygrothermique du pisé". Thesis, Vaulx-en-Velin, École nationale des travaux publics de l’État, 2014. http://www.theses.fr/2014ENTP0007.

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Les murs massifs en pisé sont connus pour leur confort d’habitation et leur capacité à réguler la température et l’humidité à l’intérieur des bâtiments. L’évolution des réglementations – notamment thermiques (RT 2012) – implique aujourd’hui d’avoir des bâtiments répondant à des critères drastiques. Or, le bâti en pisé semble, a priori, ne pas s’inscrire dans les références définies par ces règlements. Il semblerait donc qu’il faille prendre en compte d’autres critères que la simple résistance thermique pour caractériser le comportement d’un bâtiment en pisé. Les mécanismes couplés de transferts de masse et de chaleur qui ont lieu au sein d’un matériau poreux comme le pisé et qui conduisent à cette régulation naturelle sont bien connus empiriquement. Cependant, leurs mises en évidence scientifiques sont, quant à elles, plus difficiles.L’objectif de la thèse a été de développer une chaîne de mesure des transferts hydriques et thermiques dans les bâtiments en pisé afin de les observer et de les quantifier. Une habitation neuve en pisé a été étudiée en particulier durant ces trois ans. La thèse s’est alors déroulée en quatre phases :1 - Développement d’une chaine de mesure (capteurs de teneur en eau liquide, d’humidité relative, de température, de flux de chaleur). Chacun de ces capteurs a été modifié, adapté et étalonné pour résister au damage et fonctionner dans un matériau dense et contenant de l’argile ;2 - Caractérisation géotechnique, thermique et hydrique du matériau : granulométrie, densité, transferts de liquide et de vapeur, sorption, conductivité thermique, chaleur spécifique ;3 - Essais à l’échelle du mur en laboratoire dans un caisson étanche fonctionnant en double enceintes climatiques conçues au laboratoire. Quatre murs en pisé ont été équipés des capteurs développés en phase 1 ;4 - Essais à l’échelle de l’habitation : la maison référence a été équipée des mêmes capteurs durant sa construction et un monitoring des transferts a été établis pour au moins 5 ans.Les objectifs principaux étaient d’instrumenter des murs en pisé durant leur fabrication en prenant en compte l’énergie de compaction, d’avoir un étalonnage des capteurs tenant compte des variations importantes de températures in situ et, d’enregistrer sur une longue période (au moins 5 ans) les conditions hydriques et thermiques dans les murs, ainsi qu’à l’intérieur et à l’extérieur de l’habitation. Les résultats obtenus mettent en évidence les phénomènes de transferts thermiques et hydriques se produisant dans le pisé. Les résultats expérimentaux permettent d’envisager la mise au point de modélisations adaptées à la terre compactée
Massive rammed earth walls are known for their comfort of living and their ability to regulate the temperature and humidity inside buildings. The evolution of regulations – particularly the thermal ones (RT 2012) - now involves having buildings that meet stringent criteria. However, rammed earth buildings seem not to be in accordance with the references defined by these regulations. This suggests that criteria, other than the simple thermal resistance,should be taken into account to characterize the behavior of a rammed earth building. The coupled heat and mass transfers mechanisms occurring within a porous material such as rammed earth – which lead to this natural regulation – are well known empirically. However, their set scientific evidences are more difficult. The aim of the thesis was to develop a measurement chain of water and heat transfers in rammed earth, to observe and quantify them. A new rammed earth house has been studied during these three years. The thesis was then carried out in four phases:1. Development of a measurement chain (liquid water content probes, relative humidity, temperature and heat flux sensors). Each of the sensors was modified and adapted and calibrated to resist compaction and run in a dense material and containing clay;2. Geotechnical, hydric and thermal characterization of the material: particle size distribution, density, transfer of liquid and vapor, sorption, thermal conductivity,specific heat;3. Testing in laboratory at wall scale in a sealed box working as double climatic chambers designed in the laboratory. Four rammed earth walls were equipped with sensors developed in phase 1;4. Testing at a house scale: the reference house was equipped with the same sensors during construction and monitoring of transfers has been set up for at least 5 years.The main objectives were to instrument rammed earth walls during their manufacturing taking into account the compaction energy, to have a sensor calibration taking into account significant variations of in situ temperatures and record over a long period (at least 5 years) hydric and thermal conditions in the walls, as well as inside and outside the building.The obtained results demonstrate the phenomena of heat and water transfers occurring in the walls. The experimental results allow considering the development of models adapted to compacted earth

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Brahim, Djelloul Ahmed Salim. "Radiométrie photothermique sous excitation aléatoire : application à la mesure de propriétés thermophysiques". Reims, 2008. http://theses.univ-reims.fr/exl-doc/GED00000830.pdf.

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Dans ce travail nous avons approché les possibilités de la radiométrie photothermique aléatoire en matière de mesure, sous contraintes énergétiques faibles du paramètre diffusivité thermique. Dans une étape théorique, nous avons montré : - la possibilité par cette méthode d’aboutir à une identification de systèmes thermiques lorsqu’elle est associée à une analyse corrélatoire ou une analyse paramétrique, mise en œuvre en face avant ou en face arrière de l’échantillon étudié - la possibilité par cette méthode d’aboutir à une estimation de la valeur de la diffusivité thermique d’un échantillon de nylon ou d’un échantillon de verre, par analyse corrélatoire ou par analyse paramétrique, tant lors d’une inspection en face avant de l’échantillon étudié, que lors une inspection en face arrière de ce dernier. Dans une étape expérimentale, nous avons montré : - la possibilité par méthode photothermique aléatoire face arrière associée à une analyse paramétrique d’aboutir à une estimation de la diffusivité thermique d’échantillon de nylon 6. 6, et d’échantillons de verre, de plâtre, de bois, de pyrex, de téflon, de polycarbonate et d’acier - la possibilité par radiométrie photothermique aléatoire face avant associée à une analyse paramétrique d’aboutir à une bonne estimation de la diffusivité thermique d’échantillons de nylon
In this work we approached the possibilities of random photothermic radiometry as regards measurement, under low energy constraints of the thermal parameter diffusivity. In a theoretical stage, we showed: - the possibility by this method of leading to an identification of thermal systems when it is associated with a correlation analysis or a parametric analysis, implemented in the front face or in the rear face of the studied sample - the possibility by this method of leading to a correct estimate of the value of thermal diffusivity of a nylon sample or a sample of glass, there too by correlation analysis or parametric analysis, as well during an inspection in a front face of studied sample, as at the time an inspection in back face of this last. In an experimental stage, we then showed: - the possibility by photothermic method random in back face associated with a parametric analysis to lead to a good estimate of the thermal diffusivity of sample of nylon 6. 6, a sample of glass and wood, plaster samples, pyrex, of Teflon, polycarbonate and steel - the possibility by photothermic radiometry random in front face associated with a parametric analysis of leading to a good estimate of the thermal diffusivity of nylon 6. 6 samples

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Jensen, Colby. "Rejoindre les nano et macro mondes : la mesure des propriétés thermiques utilisant la microscopie thermique et la radiométrie photothermique". Thesis, Reims, 2014. http://www.theses.fr/2014REIMS002.

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Dans les applications nucléaires, les propriétés des matériaux peuvent subir des modifications importantes en raison de l'interaction destructive avec l'irradiation de particules au niveau des microstructures, qui affectent les propriétés globales. L'un des défis associés aux études de matériaux irradiés par des ions, c'est que la couche concernée, ou la profondeur de pénétration, est généralement très mince (0,1-100 um). Cette étude élargit la base des connaissances actuelles en matière de transport thermique dans les matériaux irradiés par des ions, en utilisant une approche expérimentale multiéchelles avec des méthodes basées sur des ondes thermiques. D'une manière pas encore explorée auparavant, quatre méthodes sont utilisées pour caractériser la couche irradiée par des protons dans ZrC : la microscopie thermique à balayage (SThM), la radiométrie photothermique (PTR) avec détection sur la face avant et balayage spatial, la thermographie infrarouge lock-In (IRT), et la PTR tomographique avec balayage en fréquence. Pour la première fois, le profil de conductivité thermique en profondeur d'un échantillon irradié est mesuré directement. Les profils obtenus par chacune des méthodes d'analyse spatiale sont comparés les uns aux autres et à la prévision numérique du profil endommagé. La nature complémentaire des différentes techniques valide le profil mesuré et la dégradation constatée de la conductivité thermique de l'échantillon de ZrC
In nuclear applications, material properties can undergo significant alteration due to destructive interaction with irradiating particles at microstructural levels that affect bulk properties. One of the challenges associated with studies of ion-Irradiated materials is that the affected layer, or penetration depth, is typically very thin (~0.1-100 μm). This study expands the current knowledge base regarding thermal transport in ion-Irradiated materials through the use of a multiscaled experimental approach using thermal wave methods. In a manner not previously explored, four thermal wave methods are used to characterize the proton-Irradiated layer in ZrC including scanning thermal microscopy (SThM), spatial-Scanning front-Detection photothermal radiometry (PTR), lock-In IR thermography (lock-In IRT), and tomographic, frequency-Based PTR. For the first time, the in-Depth thermal conductivity profile of an irradiated sample is measured directly. The profiles obtained by each of the spatial scanning methods are compared to each other and the numerical prediction of the ion-Damage profile. The complementary nature of the various techniques validates the measured profile and the measured degradation of thermal conductivity in the ZrC sample

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Rouleau, Jean. "Développement d'un nouveau concept de test de réponse thermo-hydraulique pour échangeurs de chaleur géothermiques verticaux". Master's thesis, Université Laval, 2015. http://hdl.handle.net/20.500.11794/26537.

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Il est important de connaître la conductivité thermique du sol ainsi que l’amplitude et l’orientation de la vitesse des écoulements souterrains lors du dimensionnement d’un champ de puits géothermiques. Ce mémoire présente la méthodologie et les conclusions d’une analyse numérique d’un nouveau concept de test de réponse thermique (TRT) pour échangeurs de chaleur géothermiques verticaux. Cette configuration de TRT permet de mesurer à la fois les propriétés hydrauliques du sol et ses propriétés thermiques. Le but premier du mémoire est de vérifier la validité du concept pour ensuite développer une méthode de résolution permettant d’estimer, à partir de la réponse thermique lors du TRT, la conductivité thermique du sol ainsi que la norme et l’orientation de la vitesse des écoulements souterrains. Pour ce faire un modèle numérique de puits a été construit avec la méthode des éléments finis afin d’effectuer des simulations numériques de la réponse thermique dans diverses conditions. À partir de ces simulations, il a été possible de démontrer le potentiel du concept de TRT et d’élaborer des méthodologies pour retrouver les propriétés désirées. Une méthode de résolution graphique est d’abord présentée. Dans un second temps, le formalisme des problèmes inverses est appliqué afin d’obtenir une deuxième méthode de mesure des paramètres du sol. Les résultats montrent que le TRT proposé permet de retrouver ces paramètres dans la plupart des scénarios envisagés.
It is important to know the subsurface thermal conductivity and the groundwater flow parameters (i.e. its velocity and orientation) when sizing a geothermal borefield. This master’s thesis presents a methodology and the conclusions of a numerical analysis of a novel thermal response test (TRT) concept for vertical geothermal heat exchangers. This configuration of TRT is able to measure both the hydraulic and the thermal properties of the ground. The main objective behind this work is to validate the concept and then to develop an efficient methodology to obtain from the thermal response of the TRT an estimation of the ground thermal conductivity along with the velocity and the orientation of groundwater flows. To achieve this, a numerical model of borehole was built using the finite element method. This model was then used to simulate the thermal response for various conditions. From these simulations, it has been possible to demonstrate the potential of the concept and to elaborate methodologies to find the desired properties. A graphical method is first presented. Following that, inverse problem techniques were applied to get a second measurement methodology. Results show that the suggested TRT is able to find the parameters in most of the cases.

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Laurent, Jean-Paul. "Contribution à la caractérisation thermique des milieux poreux granulaires : optimisation d'outils de mesure "in-situ" des paramètres thermiques, application à l'étude des propriétés thermiques du matériau terre". Grenoble INPG, 1986. http://www.theses.fr/1986INPG0101.

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1) mesure des parametres thermiques: caracterisation structurelle des milieux poreux granulaires, determination des parametres par sonde a chocs thermiques; (modele de de vries, mod. Par analogie electrique, mod. Empiriques); 2) optimisation d'outils de mesure thermiques: analyse de 3 methodes type sonde a chocs; 3) application au materiau terre (rationalisation de connaissances empiriques): donnees permettant l'evaluation des performances thermiques du materiau sur echantillons. Methode de horton et wierenga. (cstb)

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Rabat, Hervé. "Utilisation du spectre UV du radical OH dans la métrologie des hautes températures des gaz chauds et des plasmas". Orléans, 2004. http://www.theses.fr/2004ORLE2050.

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La bibliographie présente l’étude du radical OH dans les flammes, puis une méthode de simulation de son spectre UV. La partie expérimentale concerne les études thermiques d’une flamme oxy-acétylénique et d’un panache de plasma d’argon par des méthodes spectroscopiques et interférométriques. Outre la validation de la simulation, elles montrent que la densité de OH tend avec la hauteur dans la flamme vers une répartition radiale gaussienne. Parallèlement, nous montrons que la température rotationnelle de OH reste, pour ces mêmes hauteurs, constante sur le diamètre de la flamme. La dernière partie présente l’étude de la perturbation thermique produite par un arc électrique sur son gaz environnant et montre qu’elle s’étend sur une région supérieure à celle de l’arc, et la mesure d’un coefficient de convection pour un barreau placé perpendiculairement dans une flamme qui est supérieure à la valeur calculée avec les relations semi-empiriques.

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Fabre, Grégory. "Influence des propriétés optiques et de l'endommagement de barrières thermiques EB-PVD pour la mesure d'adhérence par choc laser LASAT-2D". Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00963742.

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Les barrières thermiques avec zircone EB-PVD pour les turbines aéronautiques sont soumises à des conditions extrêmes qui conduisent à l'écaillage du dépôt. La prévention de leur endommagement est donc nécessaire pour assurer l'intégrité des pièces. Afin de comprendre et de reproduire leur évolution dans une turbine, les barrières thermiques actuelles sont soumises à des essais longs de cyclage thermique. L'essai LASAT est un essai d'adhérence rapide à mettre en oeuvre qui se place en complément du cyclage thermique. L'impulsion laser appliquée sur la face nue de l'AM1 génère une onde de choc de compression qui se propage jusqu'à la surface libre de la zircone. La réflexion forme une onde de traction qui effectue le trajet inverse et peut rompre les interfaces qu'elle traverse. Le décohésion génère une tache blanche dans la zircone directement visible à l'oeil. Ce phénomène optique est élucidé en relation avec la microstructure de la zircone et la présence d'une fissure à l'interface. Pour connaitre le potentiel de l'essai, une large gamme d'échantillons avec différentes orientations du superalliage, quatre préparations de sous-couche, cinq microstructures de zircone et deux vieillissements thermiques ont été utilisés.Leur caractérisation a permis de les classer et de comparer leurs évolutions et leurs endommagements par cyclage thermique ou par LASAT. Le dimensionnement des fissures interfaciales par des méthodes non destructives a été réalisé par piézospectroscopie en exploitant les cartographies associées au signal defluorescence, par profilométrie et à partir de la tache blanche. Une approche simple et innovante exploitant et optimisant le comportement optique de la zircone est mise en place. Les tailles des fissures relevées ont mis en évidence le rôle des ondes 2D et permis la réalisation de l'essai LASAT-2D. Ici, ce n'est plus l'apparition de la fissure qui est recherchée, mais sa taille qui peut directement informer de l'adhérence à partir d'un seul choc laser. La modélisation numérique a confirmé le rôle de ces ondes 2D et leur potentield'utilisation par des abaques LASAT-2D. Ces courbes permettent de distinguer différentes préparations de barrières thermiques brutes d'élaboration ou vieillies. Un protocole complet est ainsi fourni pour le contrôle, la mesure et le suivi de la tenue mécanique de barrières thermiques sur des éprouvettes usuelles industrielles. Dans des essais complémentaires, le LASAT-2D a été appliqué en "face avant", avec le choc coté zircone, sur des éprouvettes et des pièces industrielles. Les mêmes tendances que pour le LASAT-2D développé dans cette thèse sont observées. Ceci autorise la perspective de l'application de cet essai et de cette méthodologie sur des formes complexes et fermées, telles les aubes de turbine.

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Vincent, Luc. "Méthodes calorimétriques pour systèmes réactionnels : conception et mise au point d'un prototype, validation par études thermocinétiques". Nice, 2000. http://www.theses.fr/2000NICE5482.

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Nous avons mis en évidence un besoin concernant un calorimètre de réaction et des méthodes de calculs permettant d'obtenir des données thermiques et de réaliser des études cinétiques. Nous avons recherché des solutions techniques afin d'améliorer l'isolation thermique par rapport aux appareils existants et permettre le soutirage de la masse réactionnelle pour effectuer des analyses complémentaires. Cet appareil intègre également un dispositif unique de simulation de réactions par effet Joule permettant un étalonnage très précis des mesures, de tester les performances de l'appareil et de déterminer les modes de fonctionnements optimaux pour des études cinétiques. Les simulations de réaction réalisées ont montré que notre appareil permet la détermination de chaleurs de réaction et le calcul de paramètres cinétiques avec une très grande précision. Pour les calculs cinétiques, nous avons proposé une approche basée sur l'analyse isoconversionnelle. Cette méthode est la seule qui permette le traitement des données complexes sans postuler un mécanisme réactionnel. En application, nous avons étudié la cinétique d'une substitution nucléophile et mis en évidence la compétition entre les mécanismes SN1 et SN2 régissant cette réaction. De plus, l'accord entre les résultats obtenus sur les différents appareils (calorimètre de réaction, mini calorimètre différentiel et DSC) est très satisfaisant
We put in evidence a need concerning a reaction calorimeter and methods of calculations permitting yo get some thermal data and to achieve some kinetic studies. We searched for some technical solutions in order to improve the thermal insulation in comparison with existing devices and to permit to draw off reaction mass to do some complementary analysis. This device also integrates a unique device of reaction simulation by Joule effect permitting a very precise calibration of measures, to test performances of the calorimeter and to determine fashions of optimal workings for the kinetic studies. Simulations of reaction achieved showed that our device permits, the determination of reaction heats and the kinetic parameter calculation with a very good precision. For the kinetic calculations, we proposed an approach based on isoconversional analysis. This method is the only one that permits the complex data treatment without applying for a reaction mechanism. In application, we studied the kinetics of a nucleophilic substitution and put in evidence the competition between mechanisms SN1 and SN2 governing this reaction. Besides, the agreement between results gotten on the different devices (reaction calorimeter, mini differential calorimeter and DSC) is very satisfactory

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Humaish, Hussein Hafudh. "Thermal techniques for characterizing building insulation materials". Thesis, Amiens, 2016. http://www.theses.fr/2016AMIE0034/document.

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Cette thèse s'inscrit dans un objectif à long terme de déterminer in situ (et/ou en usage) les propriétés thermiques des matériaux isolants du bâtiment. Notre objectif est de réduire l'écart entre la mesure en laboratoire et la performance réelle des isolants dans les parois de bâtiments. Nous nous sommes fixés deux objectifs principaux au cours de cette étude: 1- Étudier la possibilité d'utiliser la sonde cylindre à choc thermique pour la mesure des caractéristiques thermiques des matériaux isolants du bâtiment. 2- Étudier le comportement thermique d'un isolant en usage en utilisant un montage basé sur le principe de la boite chaude gardée. Cet équipement permet d'effectuer des études dans des conditions climatiques en température et en humidité proches de situations réelles supportées par l'enveloppe d'un bâtiment. Ce travail a permis d'identifier des verrous lors de l'utilisation d'une sonde à choc thermique pour caractériser des matériaux isolants. Il a aussi montré l'intérêt de la boite chaude gardée pour effectuer des études dans des conditions réelles et pour étudier les transferts de chaleur et de masse dans les parois de bâtiments
This thesis is part of a long-term objective to determine in situ (and / or in use) the thermal properties of building insulation materials. We want to reduce the gap between the laboratory measurement and the actual performance of insulation in buildings walls. We have set two main objectives during this study: 1- To study the possibility of using a non-steady state hot probe for measuring thermal properties of insulants. 2- To study the thermal behaviour of insulation materials in use by using a guarded hot box. Climatic conditions in temperature and humidity close to real situations can be submitted supported by hot and cold cells. This work has shown the interest of using thermal probe to characterize insulating materials. Guarded hot box is also interesting for studies in real conditions and to followheat and mass transfer in buildings walls

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Chabriac, Pierre-Antoine. "Mesure du comportement hygrothermique du pisé". Thesis, Vaulx-en-Velin, Ecole nationale des travaux publics, 2014. http://www.theses.fr/2014ENTP0007/document.

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Les murs massifs en pisé sont connus pour leur confort d’habitation et leur capacité à réguler la température et l’humidité à l’intérieur des bâtiments. L’évolution des réglementations – notamment thermiques (RT 2012) – implique aujourd’hui d’avoir des bâtiments répondant à des critères drastiques. Or, le bâti en pisé semble, a priori, ne pas s’inscrire dans les références définies par ces règlements. Il semblerait donc qu’il faille prendre en compte d’autres critères que la simple résistance thermique pour caractériser le comportement d’un bâtiment en pisé. Les mécanismes couplés de transferts de masse et de chaleur qui ont lieu au sein d’un matériau poreux comme le pisé et qui conduisent à cette régulation naturelle sont bien connus empiriquement. Cependant, leurs mises en évidence scientifiques sont, quant à elles, plus difficiles.L’objectif de la thèse a été de développer une chaîne de mesure des transferts hydriques et thermiques dans les bâtiments en pisé afin de les observer et de les quantifier. Une habitation neuve en pisé a été étudiée en particulier durant ces trois ans. La thèse s’est alors déroulée en quatre phases :1 - Développement d’une chaine de mesure (capteurs de teneur en eau liquide, d’humidité relative, de température, de flux de chaleur). Chacun de ces capteurs a été modifié, adapté et étalonné pour résister au damage et fonctionner dans un matériau dense et contenant de l’argile ;2 - Caractérisation géotechnique, thermique et hydrique du matériau : granulométrie, densité, transferts de liquide et de vapeur, sorption, conductivité thermique, chaleur spécifique ;3 - Essais à l’échelle du mur en laboratoire dans un caisson étanche fonctionnant en double enceintes climatiques conçues au laboratoire. Quatre murs en pisé ont été équipés des capteurs développés en phase 1 ;4 - Essais à l’échelle de l’habitation : la maison référence a été équipée des mêmes capteurs durant sa construction et un monitoring des transferts a été établis pour au moins 5 ans.Les objectifs principaux étaient d’instrumenter des murs en pisé durant leur fabrication en prenant en compte l’énergie de compaction, d’avoir un étalonnage des capteurs tenant compte des variations importantes de températures in situ et, d’enregistrer sur une longue période (au moins 5 ans) les conditions hydriques et thermiques dans les murs, ainsi qu’à l’intérieur et à l’extérieur de l’habitation. Les résultats obtenus mettent en évidence les phénomènes de transferts thermiques et hydriques se produisant dans le pisé. Les résultats expérimentaux permettent d’envisager la mise au point de modélisations adaptées à la terre compactée
Massive rammed earth walls are known for their comfort of living and their ability to regulate the temperature and humidity inside buildings. The evolution of regulations – particularly the thermal ones (RT 2012) - now involves having buildings that meet stringent criteria. However, rammed earth buildings seem not to be in accordance with the references defined by these regulations. This suggests that criteria, other than the simple thermal resistance,should be taken into account to characterize the behavior of a rammed earth building. The coupled heat and mass transfers mechanisms occurring within a porous material such as rammed earth – which lead to this natural regulation – are well known empirically. However, their set scientific evidences are more difficult. The aim of the thesis was to develop a measurement chain of water and heat transfers in rammed earth, to observe and quantify them. A new rammed earth house has been studied during these three years. The thesis was then carried out in four phases:1. Development of a measurement chain (liquid water content probes, relative humidity, temperature and heat flux sensors). Each of the sensors was modified and adapted and calibrated to resist compaction and run in a dense material and containing clay;2. Geotechnical, hydric and thermal characterization of the material: particle size distribution, density, transfer of liquid and vapor, sorption, thermal conductivity,specific heat;3. Testing in laboratory at wall scale in a sealed box working as double climatic chambers designed in the laboratory. Four rammed earth walls were equipped with sensors developed in phase 1;4. Testing at a house scale: the reference house was equipped with the same sensors during construction and monitoring of transfers has been set up for at least 5 years.The main objectives were to instrument rammed earth walls during their manufacturing taking into account the compaction energy, to have a sensor calibration taking into account significant variations of in situ temperatures and record over a long period (at least 5 years) hydric and thermal conditions in the walls, as well as inside and outside the building.The obtained results demonstrate the phenomena of heat and water transfers occurring in the walls. The experimental results allow considering the development of models adapted to compacted earth

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Milos̆ević, Nenad. "Mesure de la diffusivité thermique et de la résistance de contact thermique des couches minces sur des substrats par la méthode impulsionnelle". Lyon, INSA, 2008. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2008ISAL0025/these.pdf.

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Le but de ce travail est d’analyser et d’améliorer, en lui apportant les développements nécessaires, la méthode impulsionnelle pour la détermination de la diffusivité thermique et de la résistance thermique de contact de couches minces déposées sur des substrats. Afin d’atteindre cet objectif, ce travail a été structuré selon les trois volets suivants : 1. Des recherches théoriques, comprenant des résolutions analytiques et numériques de systèmes d’équations différentielles de conduction de la chaleur, avec les conditions initiales et aux limites correspondantes, 2. Des recherches numériques, portant sur des méthodes et procédures d’estimation de paramètres pouvant être mises en œuvre dans ce cadre d’objectifs, 3. Des recherches expérimentales, portant sur des modifications et le développement du dispositif de mesure, ainsi que la réalisation de diverses expériences. Dans le premier volet, on a élaboré plusieurs modèles thermiques correspondant à la conduction mono- et bidimensionnelle à travers un système bicouche avec des conditions générales et particulières. Dans le deuxième volet, afin d’étudier les possibilités d’estimation des paramètres inconnus, telle la diffusivité thermique d’une couche mince, en présence d’incertitudes sur les paramètres connus, on a appliqué et développé deux procédures différentes d’estimation paramétrique : l’une directe, avec des paramètres originaux, et l’autre optimale, avec des paramètres modifiés. Enfin, dans le troisième volet de ce travail, on a étudié des problèmes expérimentaux, liés à l’utilisation d’un dispositif complexe, on a développé un autre dispositif pour des mesures bidimensionnelles et appliqué ces différents dispositifs, ainsi que les procédures et modèles thermiques établis au cours des études précédentes, à des échantillons revêtus de différentes couches minces
The purpose of this work is to revise and improve one, as well as establish and develop the other pulse method for the measurements of thermal diffusivity and thermal contact resistance of thin layers deposited on substrate. To carry out this mission, the work was directed to following three axes: 1. Theoretical studies, having included both analytical and also numerical resolutions of heat conduction differential equations, for the corresponding initial and boundary conditions. 2. Numerical studies, having contained methods and procedures of parameter estimation, being applied in the particular problem. 3. Experimental studies, having implied modifications and development of the experimental setup, as well as execution of different experiments. In the first direction, one established several models that corresponded to one- ant two-dimensional heat conduction through a tow-layered system, implying general and particular initial and boundary conditions. In the second direction, for a study of the estimation possibilities of unknown parameters, as it was the thermal diffusivity of thin layer, in the presence of the uncertainties of known parameters, one applied and developed two different estimation procedures: first, direct, with original parameters, and the second, optimal, with modified parameters. Finally, in the third direction, one studied experimental problems, appropriate to the experimental setup and measurement itself, established another setup for two-dimensional measurements, and applied these devices, procedures, and thermal models obtained from the previous studies, to real different samples with thin layers

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Carpentier, Olivier. "Auscultation de sites miniers par méthodes thermiques, suivi des réactions de combustion". Artois, 2006. http://www.theses.fr/2006ARTO0203.

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La seconde moitié du XXème siècle voit le déclin de l'industrie minière en Europe occidentale. Le transfert de patrimoine aux collectivités locales impose une évaluation des risques sur le comportement des terrils. Le nord de la France compte environ 300 terrils dont les pentes à la limite de la rupture remettent en question la stabilité de l'édifice. On estime à 50% la proportion des terrils entrés, ou qui entreront, en combustion dans le bassin minier du Nord-Pas-de-Calais. Les gestionnaires sont amenés à assurer un suivi des terrils en réaction. Dans la majorité des cas c'est la thermographie infrarouge qui est utilisée. Jusqu'à présent, cette technique se limitait à des interventions aériennes. Le coût de la mesure, les contraintes pratiques et administratives limitent la fréquence des interventions. L'objectif de la thèse a été de mettre au point une méthode complémentaire d'investigation thermographique au sol permettant un suivi de la réaction de combustion de manière plus souple, moins onéreuse et autorisant des interventions plus régulières. Basée sur une approche couplée (topographie, thermique, météorologie), les campagnes de mesure consistent à réaliser une reconstitution tridimensionnelle du site et de sa cartographie thermique à des temps différents en vue d'une étude comparative de l'activité sous-surfacique. Ce travail s'articule, d'une part, autour d'une étude théorique des phénomènes de combustion dans les massifs et des transferts de chaleur à l'interface solide-fluide, et, d'autre part, d'une étude expérimentale avec application sur site afin de valider notre approche numérique et fournir une méthodologie quant au suivi des réactions de combustion
The second half of the XXs century was the decline of the mining industry in Western Europe. The transfer of patrimony to district planning authority impose an evaluation of the risks on the behavior of coal tips. The North of France counts above 300 coal tips. Built in cone, coal tips offer hillsides to the limit of the break, the stability of the building being questionned. We consider at 50% the proportion of the entered of coal tips, or which will enter, in combustion in Nord-Pas-de-Calais. The administrators are brought to assure a monitoring of coal tips in reaction. In the majority of the cases it is the infrared thermography which is used. Until now this technique limited itself to air interventions. The cost of the measure, the constraints practical and administrative limit the frequency of the interventions. The objective of the thesis was to work out an additional method of thermographical investigation on ground which allows a monitoring of the reaction a more supply way, less expensive and authorizing more regular interventions. Based on a coupled approach (topography, thermic, meteorology), campaigns of measure consist in realizing a 3D reconstruction of the site and its thermic cartography in differents times with the aim of a comparative study of the subsurface activity. This work articulates, on one hand, around a theoritical study of phenomenons of combustions in the massifs and transfers of heat at the solid-fluid interface, and, on the other hand, of a study experimental diligently on site to validate our numerical approach and to supply a methodology as for the follow-up of the reaction of combustion

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Monchau, Jean-Pierre. "Mesure d'émissivité pour la thermographie infrarouge appliquée au diagnostic quantitatif des structures". Thesis, Paris Est, 2013. http://www.theses.fr/2013PEST1128/document.

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La thermographie infrarouge constitue un outil de diagnostic très utile dans le domaine du bâtiment et du génie civil. Cependant un diagnostic quantitatif reste difficile, et l'émissivité des surfaces étudiées joue un rôle important. Le présent travail est une étude sur la mesure d'émissivité pour le diagnostic quantitatif des structures par thermographie. Un des enjeux est de compléter une base de données d'émissivité pour des matériaux du bâtiment et du génie civil ; pour cela il a été nécessaire de développer des appareils de mesure portables. Deux appareils ont été développés au CERTES, utilisant des méthodes indirectes. Ces méthodes consistent à mesurer la réflexion d'un flux infrarouge modulé et nécessite une référence de réflectance connue. Le premier appareil module le flux par modulation lente de température (mesure en 16mn) ; il est adapté aux surfaces diffusantes et hétérogènes comme les bétons bitumineux et les matériaux de construction du bâtiment. L'autre appareil utilise un système d'écran permettant une modulation plus rapide (mesure en quelques secondes). Il est plus polyvalent. Il est aussi plus facilement transportable et permet également d'obtenir une évaluation du caractère plus ou moins spéculaire de la surface. Ces deux appareils couvrent au choix une bande spectrale large (1 à 40µm) pour évaluer les propriétés radiatives des surfaces et une bande étroite (8 à 14µm) adaptée à la sensibilité des caméras infrarouges. Une étude comparative sur les mesures d'émissivité a été entreprise avec le LNE (Laboratoire National de Métrologie et d'Essais). Les échantillons utilisés pour cette étude comparative ont permis de tester les différents dispositifs pour des matériaux ayant des propriétés radiatives très variées. Des mesures ont été effectuées au laboratoire et sur site sur une large gamme de matériaux usuels du bâtiment et du génie civil
Thermography is a very useful diagnosis tool in buildings and civil engineering structures. However quantitative diagnosis remains difficult, and having accurate values of surface emissivity is an important factor. The present work is a study about emissivity measurement for quantitative diagnosis with thermography. We needed accurate measurement of the emissivity of a number of civil engineering materials, in order to create a database. Thus, it was necessary to develop new portable measurement devices. Two devices using an indirect measurement method were developed at CERTES laboratory. The method uses the measurement of the reflectivity from a modulated IR source and requires calibration with a highly reflective surface. The first device uses a low-frequency, thermal modulation well-adapted to laboratory measurements, whereas the second one is a portable system using a mechanical modulation at a faster frequency, more appropriate to outdoor measurements. Both devices allow measurements in the broad (1—50µm) and narrow (8—14µm) bands. Experiments were performed on a large number of materials commonly used in buildings and civil engineering structures. The final objective of this work is to build a database of emissivity for these materials. A comparison of laboratory and on-site measurements of emissivity values obtained in both spectral bands is presented along with an estimation and an analysis of measurement uncertainties. A comparative study with measurement obtained at LNE (Laboratoire National de Métrologie et d'Essais, French laboratory of metrology) was performed, using a range of materials with widely different radiative properties. An analysis of discrepancies and their possible causes is presented

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Guennou, Chloé. "Propriétés thermiques et morphologiques de la couronne solaire : estimation de la robustesse des diagnostics par mesure d'émission différentielle (DEM) et reconstructions tomographiques des pôles". Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00909106.

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L'évolution de notre compréhension des propriétés de la couronne solaire dépend largement de la détermination empirique ou semi-empirique des paramètres fondamentaux du plasma, tels que le champ magnétique, la densité et la température, mais pour lesquels il n'existe pas de mesure directe. L'intégration le long de la ligne de visée complique considérablement l'interprétation des observations, du fait de la superposition de structures aux propriétés physiques différentes. Pour lever cette ambiguïté, on dispose de plusieurs outils, dont la mesure d'émission différentielle (ou DEM; Differential Emission Measure), qui permet d'obtenir la quantité de plasma en fonction de la température le long de la ligne de visée, et la tomographie, qui permet, elle, d'obtenir la distribution spatiale de l'émissivité. Le couplage de ces deux outils permet d'obtenir un diagnostic tridimensionnel en température et densité de la couronne. A l'heure actuelle, le code utilisé dans ce travail est l'un des deux seuls au monde capables de réaliser ce couplage. Cependant, ces deux méthodes requièrent un processus d'inversion, dont les difficultés intrinsèques peuvent fortement limiter l'interprétation des résultats. La méthode développée dans cette thèse s'attache à évaluer la robustesse des diagnostics spectroscopiques par DEM, en proposant une nouvelle technique de caractérisation tenant compte des différentes sources d'incertitudes mises en jeu. En utilisant une approche probabiliste, cette technique permet d'étalonner a priori le problème d'inversion, et ainsi d'étudier son comportement et ses limitations dans le cadre de modèles simples. L'avantage de ce type d'approche est sa capacité à fournir des barres d'erreurs associées aux DEMs reconstruites à partir de données réelles. La technique développée a d'abord été appliquée à l'imageur SDO/AIA dans le cas de modèles de DEMs simples mais capables de représenter une grande variété de conditions physiques au sein de la couronne. Si l'inversion de plasmas proches de l'isothermalité apparaît robuste, nos résultats montrent qu'il n'en va pas de même pour les plasmas largement distribués en température, pour lesquelles les DEMs reconstruites sont à la fois moins précises mais aussi biaisées vers des solutions secondaires particulières. La technique a ensuite été appliquée au spectromètre Hinode/EIS, en utilisant un modèle de DEM représentant la distribution en loi de puissance des DEMs des régions actives, dont la pente permet de fournir des contraintes relatives à la fréquence des événements de chauffage coronal. Nos résultats montrent que les sources d'incertitudes sont à l'heure actuelle trop élevées pour permettre une mesure exploitable de la fréquence. La dernière partie est consacrée aux reconstructions tridimensionnelles obtenues par couplage tomographie/DEM, en s'intéressant aux structures polaires. Premières reconstructions réalisées avec AIA, nos résultats permettent d'étudier l'évolution en température et densité en fonction de l'altitude, montrant la présence de plumes polaires plus chaudes et denses que leur environnement.

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Grandjean, Sylvie. "Réponse thermique à l'échelle locale dans les matériaux céramiques, effets des pores et des joints de grains". Limoges, 2002. http://www.theses.fr/2002LIMO0033.

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Un matériau hétérogène est constitué de plusieurs phases solides, de pores et d'interfaces. De nombreux modèles décrivent la conductivité thermique équivalente de matériaux poreux ou multiphasés. En revanche, il existe peu d'informations sur l'effet des joints de grains. Nous avons donc concentré notre étude sur l'effet de la porosité sur la conductivité ainsi que sur l'estimation de la résistance thermique des joints de grains dans l'alumine, l'oxyde d'étain et la magnésie. Nous avons obtenu des valeurs comprises entre 0,7 et 2,2. 10-8 m2. K. W-1 pour les trois systèmes. Afin de s'affranchir de la contribution des pores à la résistance, une correction est apportée par le modèle de percolation dont le choix a été guidé par une étude en simulation numérique de l'impact de la forme de la porosité sur la conductivité. La dernière partie présente une expérience de mesure locale de conductivité thermique appliquée à des fibres aussi bien monocristallines que céramiques polycristallines
A heterogeneous material consists of a mixture of solid phases, pores and interfaces. Many models describe the equivalent thermal conductivity of porous or multiphase material. On the other hand, there is little information concerning the effect of the grain boundaries. We have therefor examined the relation between the porosity and the grain boundaries with conductivity and in particular we have evaluated the thermal resistance of the grain boundaries in alumina, tin oxide and magnesia. Values in the range 0. 7 to 2. 2 10-8 m2. K. W-1 were obtained for the three materials. In order to eliminate the contribution of the pores on resistance, a correction is made by the effective medium percolation theory. This choice was guided by a study in computer simulation of the effect of the porous structure on conductivity. The last part presents an experiment of local measurement of thermal conductivity applied to single crystal fibers as well as polycrystalline ceramics

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Lefèvre, Stéphane. "Modélisation et élaboration des métrologies de microscopie thermique à sonde locale résistive". Phd thesis, Université de Poitiers, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007145.

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Les nouvelles avancées dans le domaine des microsystèmes et des nanostructures amènent en particulier à repenser les métrologies thermiques. Le but de cette thèse est de maîtriser, par la modélisation, une microscopie à force atomique instrumentée d'une sonde thermique pour estimer la conductivité thermique d'un échantillon à l'échelle submicrométrique. Nous avons d'abord établi un modèle analytique compact et complet permettant de comprendre les phénomènes impliqués dans cette métrologie lorsque la pointe est chauffée en régime continu. Nous avons ainsi caractérisé le domaine d'utilisation et les limitations de ce microscope. Nous avons ensuite conçu et modélisé un nouveau procédé opérant en régime périodique pour mesurer de manière plus précise les propriétés thermiques locales. L'analyse rétrospective de nos résultats a conduit enfin à une identification des contributions de chaque mode de transfert entre la pointe et l'échantillon ainsi que leur surface d'échange respective.

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Riviere, Eric. "Sur la migration des composés hydrocarbones dans des mélanges complexes (huiles naturelles) par diffusion thermogravitationnelle en milieu poreux : étude expérimentale et état des modélisations". Toulouse 3, 1991. http://www.theses.fr/1991TOU30213.

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Dans la recherche des diverses causes possibles d'evolution des huiles naturelles au sein des roches reservoir, il ne faut pas negliger le role joue par le gradient geothermique, et donc par les phenomenes de thermodiffusion (particulierement la diffusion thermogravitationnelle en milieu poreux, dtg). La phenomenologie de la dtg ainsi que la plupart des experimentations realisees a ce jour concernent des melanges binaires ou des solutions d'une seule espece; c'est pourquoi, dans ce travail, on developpe l'etude des modifications de composition induites par la diffusion thermogravitationnelle au sein des fluides complexes, en prenant exemple des huiles naturelles (huiles d'alwyn et d'oseberg, gisements de mer du nord). On montre tout d'abord les modifications du spectre global de repartition des composants de ces huiles, puis on specifie les migrations selectives parmi les hydrocarbures les plus legers. Par une methode adaptee, on a, de plus calcule les coefficients de soret moyens pour chaque ensemble d'isomeres constituant la phase legere de l'huile d'oseberg. De plus, des experiences specifiques sur des melanges ternaires ou quaternaires d'isomeres du xylene ont ete realisees pour essayer de systematiser le role moteur pouvant decouler de la structure moleculaire. Enfin, on a controle l'adequation de modeles mathematiques connus (modele analytique et modele numerique metsor) a la prediction des evolutions de composition des fluides complexes soumis a une dtg; dans ce cadre on a confronte les resultats experimentaux a ceux qui decoulent de l'application de chacun des modeles au melange n-hexane-huile

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Yala, Malika. "Étude et réalisation de microcapteurs de flux thermique en technologie silicium". Lille 1, 2007. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2007/50376-2007-Yala.pdf.

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La mesure du flux thermique total échangé entre deux milieux, présente un grand intérêt, puisqu'elle permet d'établir directement des bilans énergétiques. Le principe de fonctionnement des microfluxmètres thermiques réalisés au laboratoire est basé sur la conversion du flux thermique en gradients périodiques de température. Pour cela, des discontinuités périodiques de conductivité thennique sont générées à la surface d'un substrat de silicium. Les gradients périodiques de température sont ensuite exploités à l'aide d'une thermopile planaire constituée par l'association d'un grand nombre de microthermocouples agencés en série. La thermopile délivre alors une tension qui est à la densité de flux thermique traversant le capteur. Un modèle mathématique intégrant les différents paramètres des microcapteurs a été développé et validé expérimentalement à l'aide d'un banc de caractérisation développé dans le cadre de ce travail. Une étude approfondie a été menée sur la fabrication et caractérisation des matériaux entrant dans la réalisation de cette nouvelle génération de fluxmètres. Les résultats obtenus sont très encourageants. De nombreux microcapteurs ont été fabriqués et caractérisés permettant ainsi de vérifier l'excellente répétabilité de la sensibilité et de la résistance électrique ce qui est très important pour envisager une production en grandes séries.

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Rémy, Benjamin. "Mesure de propriétés thermophysiques de matériaux minces et de dépôts par méthode Flash : application aux films polycristallins de diamant". Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1998. http://www.theses.fr/1998INPL020N.

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L’objet de cette étude est de caractériser par une méthode impulsionnelle des matériaux minces et bons conducteurs dans le sens de l'épaisseur. Dans une première partie, nous présentons une méthode de bicouche permettant de mesurer les propriétés thermophysiques d'un dépôt solidaire de son substrat. L’approche méthodologique mise en oeuvre consiste tout d'abord, à étudier dans quelles conditions l'hétérogénéité du matériau bicouche peut être détectée (détectivité). Nous cherchons ensuite à déterminer par une étude de sensibilité, quel paramètre peut être estimé par cette technique (identifiabilité). Dans une seconde partie, nous développons un modèle semi-analytique pour la caractérisation de milieux semi-transparents en prenant en compte le couplage des transferts conductif et radiatif dans le matériau. Ce modèle est ensuite étendu aux cas de matériaux bicouche et multicouche à interfaces et parois semi-transparentes. Une simplification est également proposée pour des échantillons minces, à faible coefficient d'absorption, comme les films diamant. Dans une troisième partie, nous décrivons le banc laser aux temps courts qui a été conçu pour la mesure de diffusivité thermique de films minces. Une attention particulière est portée à la préparation de l'échantillon (revêtement utilisé pour opacifier le matériau), à la qualité du faisceau excitateur (profil plat ou gaussien), ainsi qu'au signal réellement mesuré (choix d'un amplificateur adapté et mesure locale/non-locale de température par détecteur infrarouge). Finalement, dans une quatrième partie, nous présentons différents résultats expérimentaux obtenus par méthode "Flash" sur des films non-diamant et diamant autoportés d'une épaisseur de 200 à 700 µm. Les valeurs mesurées sont ensuite comparées à celles données par effet "Mirage". Ceci nous permet alors, de valider le dispositif expérimental mis en place et de mettre en évidence l'anisotropie des films de diamant de type C. V. D.

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Ducharme, Marc-André. "Caractérisation du pergélisol : application d'une nouvelle méthode afin d'estimer la conductivité thermique à l'aide de la tomodensitométrie". Master's thesis, Université Laval, 2016. http://hdl.handle.net/20.500.11794/26733.

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La construction dans l'Arctique nécessite une connaissance précise des propriétés thermiques et géotechniques du pergélisol. La connaissance de ces propriétés est également nécessaire pour le paramétrage des modèles de transfert de chaleur. Des études antérieures ont démontré le grand potentiel de l'utilisation de la tomodensitométrie pour les mesures du volume des composantes du pergélisol et la visualisation de la cryostructure. Une nouvelle approche est proposée pour mesurer la conductivité thermique du pergélisol. Les objectifs généraux de ce projet sont (1) d’élaborer une nouvelle méthode de caractérisation du pergélisol à l’aide de la tomodensitométrie et de modèle éprouvés et (2) de comparer et mettre au point une méthode novatrice pour mesurer la conductivité thermique et des paramètres géotechniques. Les résultats démontrent que les tests effectués à l’aide de la tomodensitométrie donnent des résultats d’une valeur scientifique comparable aux autres méthodes existantes de mesure de déjà existantes de conductivité thermique du pergélisol.
When building in the Arctic, design considerations require precise knowledge of the thermal and geotechnical properties of the permafrost. Computed tomography provides visualization of the cryostructure of permafrost. Previous studies showed great potential in using this technology for classification and volume measurements of permafrost components, i.e. sediment (solid), ice and gas (void) contents. The aims of this study are (1) to develop an innovative and non-destructive approach using CT scan to compute the thermal conductivity of undisturbed permafrost samples and (2) to validate the results computed from CT scan image analysis with proven experimental thermal conductivity data. The very good results obtained so far show that CT scan thermal conductivity measurements yield results comparable to other existing methods. The new approach could still be significantly improved by the use of a higher resolution CT scanner.

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Ganda, Hassane. "Méthode de mesure de l'émissivité spectrale directionnelle de matériaux à haute température : mise au point et application à des revêtements céramiques". Toulouse 3, 1993. http://www.theses.fr/1993TOU30178.

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Une revue bibliographique des differentes methodes de mesure des emissivites spectrale et totale et des proprietes thermooptiques associees a ete etablie ainsi que la description de differents appareillages utilises a haute ou a moyenne temperature. Dans le second chapitre, une methode de determination simultanee de l'emissivite spectrale directionnelle et de la temperature de materiaux de natures diverses a ete developpee. Elle repose sur la mesure de la temperature de luminance monochromatique et la determination de la reflectivite spectrale directionnelle hemispherique, a partir de la mesure de la reflectivite spectrale bidirectionnelle en rayonnement polarise. Sa mise en oeuvre necessite l'utilisation d'un laser a longueur d'onde variable et d'un pyrometre optique monochromatique. L'appareillage de mesure mis au point est utilisable pour des materiaux opaques, dans le domaine 0,4 a 1m, (domaine pouvant etre etendu au-dela), pour des temperatures pouvant atteindre 2500 k, dans differentes conditions d'incidence et d'atmosphere. Nous montrons egalement comment la methode peut etre etendue aux materiaux semitransparents, par des mesures complementaires de transmission. Dans le troisieme chapitre, nous avons cherche a modeliser les proprietes optiques des revetements ceramiques etudies. Apres avoir passe en revue les differents modeles susceptibles d'etre utilises, nous avons adopte celui, dit des 4 flux, permettant de calculer le facteur spectral normal de reflexion, d'un revetement semitransparent applique sur un substrat quelconque. Dans le quatrieme chapitre, nous presentons les resultats obtenus avec trois types de revetement ; i) oxydes refractaires (alumine, zircone, oxyde de lanthane, oxyde de neodyme, et oxyde d'erbium), etudies sous forme de revetements frittes sur substrat metallique ; ii) le nitrure d'aluminium sous forme de couche mince sur un substrat opaque ; iii) des couches a base d'oxyde de fer, de chrome et de nickel sur acier inoxydable. Nous avons utilise le modele retenu pour analyser le comportement optique des revetements ceramiques

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Medouer, Hadria. "Etude des composés métalliques de type M (NH₃)n : détermination de la structure par diffraction de neutrons et mesure des propriétés thermodynamiques". Valenciennes, 1988. http://www.theses.fr/1988VALE0011.

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Mise au point d'un appareil d'analyse thermique différentielle pour travailler à basse température en vue de mesures de chaleur massique avec une précision de l'ordre de 5%. Le composé Li (NH)₄ présente une transition de second ordre vers 23 K qui peut être comparée à celle déjà observée pour le composé deutéré. Même à des vitesses de trempe relativement faibles (inférieures à 10 degrès par minute) la transition solide-solide à 82 K disparaît. Des mesures de chaleur spécifiques du composé Sr (NH)₆ confirment l'existence d'une transition de second ordre, verre moléculaire-phase plastique, vers 40 K déjà mise en évidence par diffusion inélastique de neutrons dans le cas de la Ca (NH)₆. L'étude structurale du composé Ca (ND₃)n montre pour la première fois l'existence d'une zone de non-stochiométrie (n compris entre 5,5 et 6,0). Il est ainsi possible d'enlever 0. 5 mole de ND par complexe sans briser la structure cristalline. Le paramètre de maille diminue quand n passe de 6,0 à 5,5. La variation du paramètre de maille avec la température est caractéristique de la transition du second ordre.

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Brunel, Alan. "Propriétés thermodynamiques et thermophysiques des liquides à haute température : applications aux combustibles nucléaires". Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2022. http://www.theses.fr/2022SORUS426.

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Lors d’un accident grave impliquant la fusion du cœur d’un réacteur nucléaire à eau pressurisée, le combustible nucléaire va réagir avec la gaine en zircalloy qui l’enrobe et les matériaux de structure présents dans le cœur pour former un magma à haute température appelé corium. Suivant sa composition et sa température, le corium peut se stratifier dû à la présence d’un liquide métallique et d’un liquide oxyde non-miscibles. Selon la configuration de cette stratification, une concentration du flux de chaleur peut avoir lieu sur la paroi de la cuve, menaçant son intégrité et risquant un écoulement du corium hors de celle-ci. L’objectif de cette thèse est d’obtenir des données thermodynamiques et thermophysiques sur un corium prototypique, le système U-Zr-Fe-O. Les données thermodynamiques recueillies dans cette thèse sont liées à la définition de la lacune de miscibilité liquide et à la composition des liquides dans le système U-Zr-Fe-O et de ses sous-systèmes, en fonction de la composition et de la température. Des compositions d’intérêt sont sélectionnées suite à des calculs thermodynamiques réalisés par la méthode CALPHAD grâce à la base de données TAF-ID V13. Les échantillons relatifs à ces compositions ont subi des traitements thermiques et des analyses post-opératoires afin de mesurer les compositions des liquides et de les comparer aux calculs thermodynamiques. Une lacune de miscibilité liquide riche en fer et une autre riche en zirconium ont été mises en évidence dans le système Fe-Zr-O. Alors que les données obtenues sur la première lacune à 1990 °C et 2614 °C montrent un bon accord entre le calcul et l’expérience, les mesures sur la lacune riche en zirconium à 2420 °C et 2650 °C indiquent que le modèle sous-estime la quantité de zirconium dans le liquide métallique et, à l’inverse, la surestime dans le liquide oxyde. Les études réalisées sur le système UO2-Zr-Fe à 2423 °C montrent que la présence de la lacune de miscibilité liquide et la composition des liquides dépendent grandement de la quantité de fer dans le système, du rapport U/Zr et du degré d’oxydation du corium. De plus, le modèle tend à sous-estimer la fraction molaire de zirconium dans le liquide métallique au profit du fer, et à la surestimer dans le liquide oxyde. Enfin, le modèle sous-estime grandement la solubilité de l’oxygène dans le liquide métallique. L’obtention de données thermophysiques a pu être réalisée grâce à l’amélioration du banc expérimental ATTILHA, rendant possible l’étude de liquides sensibles à l’oxygène ou radioactifs à hautes températures via un chauffage laser. Ce banc a permis de mesurer des valeurs expérimentales de température de liquidus et de transition eutectique sur le système Zr-O dans le domaine riche en oxygène. De plus, le développement de la lévitation aérodynamique sur ce banc permit l’étude de la masse volumique de liquides Zr-Fe2O3 et Zr-UO2 entre 1884 °C et 2268 °C pour différentes fractions molaires de zirconium. Les résultats de masse volumique des liquides Zr-Fe2O3 ont permis d’affiner des mesures de tension de surface réalisées sur le banc VITI-MBP au CEA Cadarache. Ces mesures confirmèrent les propriétés surfactantes de l’oxygène sur ces liquides. Les données expérimentales recueillies durant cette thèse pourront servir à alimenter les codes de calcul afin de mieux prédire le comportement du corium et le déroulement des accidents graves
During a severe accident involving the meltdown of the core of a pressurized water nuclear reactor, the nuclear fuel will react with the zircalloy cladding around it and the structural materials of the core to make a high temperature magma called corium. Depending on its composition and its temperature, the corium can stratify because of two non-miscible metallic and oxidic liquids. For some stratification configurations, the heat flow can focus on the vessel’s wall, threatening its integrity with a corium flowing outside of it. The aim of this thesis is to collect thermodynamic and thermophysic data on a prototypical corium, the U-Zr-Fe-O system. The thermodynamic data collected in this thesis are related to the definition of the liquid miscibility gap and the compositions of the liquids in the U-Zr-Fe-O system and its sub-systems, depending on the composition and the temperature. Compositions of interest were selected after performing thermodynamic calculation by the CALPHAD method with the TAF-ID V13 database. The corresponding samples underwent heat treatments and post-treatment analyses to measure the compositions of the liquids and to compare them to thermodynamic calculations. An iron rich liquid miscibility gap and a zirconium rich one were highlighted in the Fe-Zr-O system. Although calculations were in agreement with data from the first miscibility gap at 1990 °C, measurements in the zirconium rich miscibility gap at 2420 °C and 2650 °C reveal an underestimation of the zirconium quantity in the metallic liquid and its overestimation in the oxidic liquid by the model. Studies on the UO2-Zr-Fe system at 2423 °C show that the liquid miscibility gap definition and the compositions of the liquids depend on the quantity of iron in the system, the U/Zr ratio and corium oxidation degree. Furthermore, the zirconium molar fraction is underestimated by the model in the metallic liquid to the benefit of iron, and is overestimated in the oxidic liquid. Finally, the oxygen solubility in the metallic liquid is underestimated by the model. Thermophysic data were collected thanks to the improvement of the ATTILHA experimental setup, allowing the study of oxygen sensitive or radioactive liquids at high temperature by using a laser heating. Experimental values on liquidus and eutectic transformation temperatures of the oxygen-rich domain of the Zr-O system were acquired with this setup. Furthermore, the development of the aerodynamic levitation allows us the investigation liquids’densities for the Zr-Fe2O3 and the Zr-UO2 systems between 1884 °C and 2268 °C for different zirconium molar fractions. Densities of liquids from the Zr-Fe2O3 system were used to refine surface tension values acquired on the VITI-MBP setup at CEA Cadarache. These values confirmed the surfacting properties of the oxygen on these liquids. The experimental data collected during this thesis will be used to feed the databases and to improve the forecast of the corium’s behavior during a severe accident

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Mejbar, Jaouad. "Contribution à l'étude des alliages (ca, ge) et (ca, pd) : mesure des enthalpies et des enthalpies libres : modélisation diagrammatique : estimation des entropies de formation". Nancy 1, 1993. http://www.theses.fr/1993NAN10194.

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L'ensemble des propriétés thermodynamiques des systèmes binaires (ca, ge) et (ca, pd) a été étudié. L'étude par rayons X et microsonde a permis de mettre en évidence un nouveau composé: capd#5, dont la structure est hexagonale, de type cacu#5. L'a. T. D. Au voisinage de ce composé montre la superposition de deux diagrammes (stable et métastable). Les mesures de f. E. M. Ont été effectuées par la méthode de l'électrode ponctuelle qui comporte l'incorporation du cation de l'électrolyte caf#2 au métal ge ou pd. Les composés intermétalliques, aussi bien du système (ca, pd) que du système (ca, ge) présentent des enthalpies libres de formation très négatives. La détermination des enthalpies de formation des alliages liquides et des alliages du domaine biphasé (liquide+ca ge) a été effectuée par calorimétrie de chute à haute température. Les programmes informatiques nancyun et thermo-calc ont été appliqués respectivement aux systèmes (ca, ge) et (ca, pd). L'optimisation de l'ensemble des propriétés de ces systèmes a permis de vérifier la cohérence des valeurs mesurées et de modéliser l'ensemble des fonctions thermodynamiques. Au-delà de ces études particulières, l'estimation des entropies de formation des alliages solides a été envisagée. Est-il possible de les évaluer a priori sans détermination expérimentale, à partir de données de physiques simples? Les différentes contributions à l'entropie globale ont été analysées et calculées dans le cas des alliages à base de calcium

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Hilic, Sacha. "Mise au point d'une technique couplée, détecteur à fil vibrant et méthode pVT, pour la mesure simultanée du gonflement d'un polymère lors de l'absorption d'un fluide supercritique et de la solubilité du fluide dans le polymère". Clermont-Ferrand 2, 2000. http://www.theses.fr/2000CLF2A001.

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Un nouvel instrument a été construit pour la mesure simultanée, de la solubilité des fluides dans les polymères, et du changement volumique associé à la sorption du fluide. La combinaison de deux techniques pVT et le détecteur à fil vibrant, est nécessaire pour isoler les deux grandeurs physico-chimiques à mesurer. Le système {polystyrène + azote} a permis de valider la technique couplée dans une très large gamme de température et de pression (jusuq'aux pressions de 70 MPa). Ce dispositif novateur a permis l'étude originale des systèmes {PS+CO2} et {PS+HFC-134a}. Les mesures expérimentales de la solubilité et du gonflement ont fait l'objet de corrélations par le modèle dual, l'équation d'état de Sanchez-Lacombe et la théorie SAFT

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Belgacem, Bouzida Aïssa. "Méthodes calorimétriques appliquées aux systèmes métalliques : 1) Thermodynamique du système (MO, GA) et première approche du système (NB, GA) : 2) Mesure automatique des capacités thermiques". Nancy 1, 1989. http://www.theses.fr/1989NAN10464.

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Mesure de l'enthalpie de formation du composé GAMO::(3) et du liquide (MO, GA) riche en gallium. Détermination du diagramme de phases du système (MO, GA) grâce à un calcul complet auto cohérent. Mise au point d'un logiciel d'exploitation des données calorimétriques de mesure de CP en programmation discontinue sur le calorimètre DSC 111 de SETARAM

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Amiel, Martin. "Méthode pour une optimisation du diagnostic de performance énergétique via une approche instrumentée". Thesis, Chambéry, 2020. http://www.theses.fr/2020CHAMA007.

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Resumen

L’objectif de ce travail de thèse est de fiabiliser et rendre pertinent le diagnostic de performance énergétique d'un projet de rénovation de bâtiments. Le contexte réglementaire actuel est trop simplifié pour permettre de massifier les rénovations énergétiques performantes. Actuellement, les diagnostics sont réalisés de façon à rendre comparable la performance des bâtiments sans tenir compte de l’usage, du fonctionnement et de l’environnement extérieur. Le résultat obtenu est une performance standardisée et non une image de la performance réelle du bâtiment. Les travaux préconisés à l’issue de ce diagnostic ne sont donc pas spécifiques au bâtiment et les économies qui en découlent sont entachées d’erreurs. Pour changer cela il est proposé de repenser le diagnostic énergétique en prenant en compte l’environnement extérieur, les usages, le fonctionnement réel des bâtiments ainsi que l’ensemble des incertitudes qui y sont associées. En plus des actions à mener sur l’enveloppe du bâtiment et ses équipements techniques, le diagnostic proposé intégrera aussi une analyse des usages afin de mettre en évidence un potentiel d’économies d’énergie avant travaux.Dans un premier temps, il est nécessaire de disposer d’informations sur le bâtiment :- Des informations physiques : plans, coupes, métrés, matériaux utilisés, équipements techniques en place.- Des données de consommation et d’usage : elles sont récupérées via un système d’instrumentation du bâtiment.Ces données seront par la suite utilisées pour alimenter deux outils de diagnostic. Le premier, étant une amélioration du diagnostic de performances énergétiques réglementaires. Le second portant sur l’analyse des données de consommation et d’usage du bâtiment.Afin d’améliorer le résultat de l’outil de diagnostic les postes de consommations non pris en compte seront ajoutés et les méthodologies de calculs existantes sur les postes de consommations conservés seront modifiées, au besoin, pour atteindre le niveau de précision souhaité. Les données issues du système d’instrumentation seront elles aussi réutilisées pour obtenir des informations précieuses sur le niveau de service du bâtiment (température, rendement…) mais aussi sur son environnement extérieur. L’intégration de ces données dans l’outil de diagnostic permettra de le calibrer et d’obtenir une image précise de la performance réelle du bâtiment. Des garde-fous seront aussi mis en place pour permettre d’identifier rapidement les faiblesses du bâtiment. Une fois calibré, le modèle créé sera utilisé pour réaliser une analyse de sensibilité et d’incertitude. L’objectif est de fiabiliser le résultat de l’outil de diagnostic énergétique mais aussi d’identifier les paramètres sensibles et influents sur cette performance.Les données de consommation et d’usages seront analysées pour comprendre comment est consommée l’énergie dans le bâtiment et mettre en évidence un potentiel d’économies d’énergie sur l’usage de ce dernier sans mener de campagne de travaux. Pour cela les données seront traitées à l’aide d’outils statistiques. Dans un premier temps la méthode de clustering développée permettra de regrouper les jours ayant des profils de consommations semblables. Ensuite parmi les regroupements réalisés, ceux identifiés comme une dérive du bâtiment seront isolés afin de mettre en évidence le dit potentiel. Le potentiel ainsi mis en évidence est relatif au jeu de données considéré, on ne connait pas la performance optimale du bâtiment (en l’état) et ce potentiel mis en évidence ne sera peut-être pas suffisant pour l’atteindre. Cependant, pour que ledit potentiel soit pertinent, le traitement de ces données devra bien entendu s’effectuer sur une période représentative du fonctionnement du bâtiment, il faudra aussi prendre en compte ses usages (occupation, période de chauffe, période estivale…) ainsi que les différents facteurs pouvant influer sur les consommations d’énergie
The main objective of this thesis is to make more reliable and relevant building’s energy performance diagnostic. The current regulatory context is too simplified to allow massification of efficient building retrofit. Currently, building’s energy performance diagnostic is made in order to make comparable building’s performance without taking into account the use, the functioning and the external environment. The result is a standardized performance and not a representative performance of the building. Finally, renovations recommended are not specific to the building and the resulting savings are tainted with errors. In order to change this, it is proposed to rethink the building’s energy performance diagnostic by taking into account the external environment, the uses, the actual functioning of the building and all the uncertainties associated with them. In addition to renovations to achieve on the building envelope, and technical equipment, the proposed diagnosis will also include an analysis of uses to highlight potential energy saving before retrofit.At first, we must have information on the building:- Physical information: plans, sections, materials used, technical equipment in place.- Consumption data: they are retrieved from a building instrumentation system.Those data will be used into two different diagnostic tools. The first is an improvement of regulatory building’s energy performance diagnostic. The second allows the analysis of consumptions patterns of the building.In order to improve the result of the regulatory building’s energy performance diagnostic, the energy consumption sources that are not taken into account will be added and the calculation of existing energy consumption sources will be improved to reach a higher level of precision. The data from the instrumentation system will also be used to get information on consumptions patterns of the building, performance of technical equipment and the external environment. Those data will also allow to get the correct calibration of the global energy performance from the new building’s energy performance diagnostic. Once calibrated, the results will be compared with threshold values to identify building’s weaknesses and subject to a sensitivity and uncertainty analysis. The main objective is to make the result of the new building’s energy performance diagnostic more relevant and identify sensitive and influential parameters.Consumptions data will be analyzed to highlight different consumption patterns of the building to finally extract a potential energy saving without carrying out renovation. In order to do that, statistical tools will be used. At first, the clustering method developed will allow to get together days with similar consumptions profiles. Next, among all the groups realized, those identified as a drift of the building’s consumptions will be analyzed to highlight the potential. This potential is relative to the dataset considered. We don’t know the optimal performance of the existing building and this potential may not be sufficient to reach it. To be relevant, this potential must take into account several parameters (occupation, heating period, summer period…) and all factors that can affect the building’s energy consumption.The ultimate goal is to have these two tools interact to improve the accuracy of building’s energy performance diagnostic. The improvement of energy performance does not necessarily involve renovation work, different solutions are possible:- The optimization of the existing: the energy savings potential will be used to optimize the building's performance.- Unit Actions / Heavy Renovation: dialogue between the building’s energy performance diagnostic and the results of the potential for energy savings will be needed.Energy savings generated by this analysis are double. We play both on the building, its equipment and their uses. Energy savings generated are then more precisely controlled

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Vogt, Wu Tingting. "Formalisme des impédances thermiques généralisées : application à la caractérisation thermique de parois de bâtiments". Thesis, Artois, 2011. http://www.theses.fr/2011ARTO0207/document.

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Le travail de recherche concerne l'aide au diagnostic énergétique de bâtiments par le développement d'outils et de procédures d'auscultation basés sur les transferts thermiques. L'objectif de ce travail est d'étudier le comportement thermique de parois constituant l'enveloppe de bâtiments, c'est à dire d'identifier les principales caractéristiques thermiques (conductivité thermique, chaleur volumique...) ainsi que les phénomènes de déphasage de sollicitations, en conditions de laboratoire et in situ. L'instrumentation est basée sur l'utilisation de capteurs fluxmétriques qui est spécifique et innovante, elle est associée à des procédures de traitement des données, dans le domaine fréquentiel (impédance thermique), basées à la fois sur des modèles de comportement et des études de sensibilités aux différents paramètres induits par procédure expérimentale. Au-delà des objectifs réglementaires, il est nécessaire de pouvoir estimer l'influence de la mise en œuvre des composants des parois mais également l'évolution de leurs caractéristiques thermiques en fonction des sollicitations micro-climatiques (évolution de leur teneur en eau). La caractérisation est basée sur des mesures de laboratoire, dites "classiques", sur des échantillons de matériaux de petites dimensions (quelques dm²), mais également sur des parois reconstituées de dimensions moyennes (quelques m²). Enfin les résultats sont comparés à des mesures réalisées in situ sur des bâtiments existants pendant une année complète en fonction des saisons
The research is relative to the diagnosis of building energy by developing tools and non destructive testing procedures based on heat transfer. The objective of this work is to study the thermal behavior of walls constituting the building envelope, namely to identify the main thermal characteristics (thermal conductivity, volumetric heat...) and the phenomena of phase stresses in laboratory and in situ conditions. The instrumentation is based on the use of heat flux sensor thaht is specific and innovative, it is associated with procedures for data processing in the frequency domain (thermal impedance), based both on models and studies sensitivities to different parameters induced by experimental procedure. Beyond the regulatory objectives, it is necessary to estimate the influence of the implementation of the components of the walls but also the evolution of their thermal characteristics depending on the micro-climate disturbance (changes in water content). The characterization is based on laboratory measurements, "classic" on samples of materials of small dimensions (few dm²), but also on walls reconstituted medium size (several square meters). Finally the results are compared with measurements made in situ on existing buildings for a full year with the seasons

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Liu, Yang. "Développement de méthodes d'identification des propriétés thermo-physiques de matériaux semi-transparents Résolution de problèmes conducto-radiatifs instationnaires en 2d axisymétrique pour l'identification de propriétés thermophysiques de matériaux semi-transparents". Thesis, Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, 2019. http://www.theses.fr/2019ESMA0019.

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Cette thèse a pour objectif le développement des méthodes de caractérisation des propriétés thermo-physiques de matériaux semi-transparents. Tout d’abord, un modèle direct conducto-radiatif 2D axisymétrique instationnaire destiné à modéliser une expérience de type "méthode flash" dans laquelle l’excitation est localisée en espace et en temps est développée. Les transferts radiatifs au sein du matériau caractérisé par le coefficient d’absorption moyen sont simplifiés à l’aide de la méthode P1. L’équation de transfert radiatif simplifiée, ainsi que le bilan d’énergie, sont résolus par la méthode des volumes finis. Ensuite, un modèle d’identification couplant la simulation directe, les données expérimentales ainsi que l’algorithme des essaims particulaires (PSO) est développé pour identifier simultanément la conductivité thermique et le coefficient d’absorption moyen du matériau semi-transparent. Puis, un modèle d’identification basé sur un réseau de neurones artificiel multicouche est proposé et testé. Les phases d’entraînement et de test de ce réseau sont réalisées en utilisant une base des données générées par le modèle direct. Les données synthétiques avec différents niveaux de bruit et les données expérimentales sont utilisées pour respectivement démontrer la robustesse et la faisabilité de cette approche pour résoudre les problèmes pratiques. Finalement, afin de réduire le temps de calcul et d’augmenter l’efficacité d’identification, un modèle réduit d’ordre faible du modèle direct est construit à l’aide de la méthode d’identification modale et puis testé sous différentes conditions aux limites. Le couplage de ce modèle réduit avec des données expérimentales n’est pas mis en œuvre ici, ce qui est considéré comme l’un des perspectives de cette thèse
This thesis aims to develop the methods for characterizing the thermophysical properties of semi-transparent materials. First of all, an unsteady axisymmetric 2D conductive-radiative direct model aiming at modeling a "flash method" experiment in which excitation is localized in space and time is developed. The radiative heat transfer within the material characterized by the mean absorption coefficient is simplified by using the P1 method. The simplified radiative heat transfer equation, as well as the energy equation, are solved by the finite volume method. Afterwards, an identification model coupling the direct simulation, the experimental data and the particle swarm algorithm (PSO) is developed to simultaneously identify the thermal conductivity and the mean absorption coefficient of the semi-transparent material. In the next part, an identification model based on a multilayer artificial neural network is proposed and tested. The training and test phases of the neural network are performed using a database generated by the direct model. Synthetic data with different noise levels and experimental data are used to respectively demonstrate the robustness and feasibility of this approach to solve practical problems. Finally, in order to reduce the calculation time and increase the identification efficiency, a low-order reduced model of the direct model is built using the modal identification method and tested under different boundary conditions. The coupling of this reduced model with experimental data is not implemented, which are considered as one of the perspectives of this thesis

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Brunel, Florent. "Étude thermomécanique du couple roue-semelle ferroviaire sous sollicitations de freinage". Lille 1, 2007. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2007/50376-2007-77.pdf.

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Resumen

Le freinage roue-semelle, principalement utilisé dans le transport frêt, est un système ancien mais qui reste économique de par son architecture. Il présente l'inconvénient majeur de solliciter directement la roue. Les enjeux sécuritaires et de performances nécessitent des procédures d'homologation longues et coûteuses pour l'acceptation d'une roue ou d'une semelle en service commercial. Cette étude vise à développer des outils numériques permettant la présélection d'un couple roue-semelle face à une application donnée et le développement de nouvelles solutions. Les objectifs des deux partenaires de cette étude, Valdunes, fabricant de roues et Flertex, fabricant de semelles, sont plus précisement : l'évolution des contraintes résiduelles dans la roue sous sollicitations de freinage et la prédiction des températures dans le couple roue-semelle. La première phase de ce travail a consisté en une investigation expérimentale approfondie permettant d'identifier les phénomènes prépondérants mis en jeu dans le freinage roue-semelle et d'orienter les modélisations numériques. L'analyse des freinages à l'aide d'une instrumentation thermique (thermocouples et caméra infrarouge) et mécanique (mesures de contraintes résiduelles) a permis d'établir une classification des différents gradients thermiques observés. Une distinction a pu être faite entre les freinages d'arrêts (localisations de type " bandes chaudes " étroites circulant dans le contact, avec peu de modifications des contraintes résiduelles) et les freinages de maintien (bandes chaudes larges et centrées dans le cas des semelles organiques et modification des contraintes résiduelles). La détermination des températures et des gradients thermiques est obtenue par une modélisation 2D thermomécanique du couple roue-semelle avec intégration des phénomènes d'usure et d'interface thermique. Elle permet la mise en évidence des phénomènes mis en jeu dans l'apparition et la circulation des bandes chaudes, par compétiton entre les phénomènes de dilatations thermiques et d'usure. Le modèle est validé par confrontation avec les mesures expérimentales
Une seconde modélisation est proposée permettant la prise en compte de la géométrie 3D de la semelle. L'originalité se situe dans la résolution thermique transitoire de la roue, basée sur un suivi temporel d'une section de roue suivie d'une reconstitution 3D. Les résultats permettent la prédiction des localisations sur toute la surface de frottement. L'utilisation conjointe de ces modèles permet de répondre à l'objectif de prédiction des gradients thermiques et de mise à disposition de moyens d'optimisation de la semelle. Pour le second objectif de prédiction de l'évolution des contraintes résiduelles dans les roues, la détermination de l'état initial, issu du traitement thermique, est nécessaire. Elle est réalisée à l'aide d'un modèle thermomécanique 2D axisymétrique. Le coefficient d'échange thermique, lors de la trempe, a été identifié sur un dispositif expérimental développé spécifiquement. Différentes simulations ont pu montrer l'importance du modèle de comportement du matériau de la roue sur la distribution des contraintes résiduelles, notamment la prise en compte des phénomènes visqueux. Les résultats indiquent une bonne prédiction de l'évolution des contraintes résiduelles, de compression après le traitement thermique puis leur passage en traction après freinages, en conformité avec les relevés expérimentaux. Des compléments sont en cours pour une meilleure identification du modèle de comportement du matériau de la roue

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Ould, Khaoua Sid-Ali. "Modélisation de l'aération naturelle et du microclimat des serres en verre de grande portée sous climat tempéré océanique". Phd thesis, Université d'Angers, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00357023.

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Resumen

Le "climat" à l'intérieur d'une serre dépend de son aération. Le processus d'aération est complexe, il participe à l'essentiel des échanges de chaleur et de masse avec l'extérieur, et sa maîtrise permet donc de contrôler les paramètres physiques tels que la température, l'humidité, ou les concentrations de gaz comme le CO2 par exemple. Ce contrôle est essentiel pour maintenir les plantes dans des conditions métaboliques favorables (respiration, photosynthèse, transpiration) et dans un état sanitaire satisfaisant.
La ventilation naturelle est le système le plus économique pour réguler le microclimat interne de la serre. Néanmoins, elle n'offre qu'un contrôle limité sur l'écoulement d'air dans la serre et reste difficile à maîtriser.
Cette étude contribue à l'analyse et à la modélisation des phénomènes mis en jeu dans l'aération naturelle des serres en verre, de grande portée, habituellement utilisées en culture ornementale (plantes en pots), sous climat tempéré, tel qu'en Anjou. Deux approches complémentaires incluant expérimentation in situ et modélisation mathématique du climat distribué sont mises en œuvre.
Des campagnes de mesures ont été menées à l'intérieur d'une serre de production et dans son environnement immédiat sous conditions réelles de culture ornementale. Des données météorologiques : température de l'air, vitesse et direction du vent, rayonnement solaire et atmosphérique, ont été collectées. L'ensemble de ces mesures constitue un jeu de données conséquent destiné à fournir les entrées du modèle numérique. Parallèlement à ces mesures, nous avons systématiquement procédé à des mesures du taux de renouvellement d'air qui ont été utilisées pour valider le modèle.
Un modèle numérique a été mis en œuvre. Il s'appuie sur un code de mécanique des fluides numérique (Computational Fluid Dynamics). Ce code permet de prédire les champs de vitesses et de températures à l'intérieur de la serre après résolution numérique des équations de base qui régissent les mouvements d'air (équations de Navier-Stokes couplées à l'équation de l'énergie) dans le domaine de calcul considéré. La turbulence, dont l'effet est loin d'être négligeable sous serre, a été modélisée à l'aide d'une fermeture de type k-e. Le taux d'aération a pu être déduit ensuite par résolution d'une équation de transport d'un gaz traceur virtuel. Un module radiatif a été ajouté dans le modèle numérique afin de prendre en compte le rayonnement d'origine solaire et atmosphérique. Ce module résout l'équation des Transferts Radiatifs qui est couplée à l'équation de l'énergie.
Ce modèle « complet » a pu être vérifié et validé pour différentes conditions climatiques. Il a été ensuite utilisé pour analyser l'impact de la configuration des ouvrants sur le climat et sur les flux de chaleur au niveau de la toiture de la serre. Cette analyse a porté non seulement sur la ventilation mais aussi sur l'homogénéité de la distribution des vitesses et des températures dans la serre et notamment au niveau des cultures.
Enfin, des indicateurs d'efficacité de l'aération de la serre sous climat estival ont pu être dégagés pour différentes configurations d'aération (ouverture) et différentes conditions climatiques.

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Tesis sobre el tema "Corium – Propriétés thermiques – Mesure"

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