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Jeudi 7 juillet 2016, soutenance de thèse de Odin BULLIARD-SAURET - 10h00, Amphithéâtre Ouest de l’UFR de Chimie

Étude expérimentale de l’intensification des transferts thermiques en convection forcée par les ultrasons

Résumé

Les transferts thermiques et le contrôle de la température jouent un rôle central dans de nombreux procédés industriels. Aussi, une optimisation accrue des échangeurs de chaleur par un meilleur dimensionnement ou une diminution de la consommation énergétique liée aux procédés permet-elle une augmentation de la rentabilité économique et une diminution de l’impact écologique de ces derniers. Les ultrasons peuvent être employés à ces fins.

Ce travail de thèse présente le banc d’essais ALTO qui permet une étude de l’impact des ultrasons en convection forcée dans un canal plan vertical en conditions de transferts thermiques à flux de chaleur imposé. ALTO a permis de réaliser des essais dans un écoulement en eau pour différentes fréquences ultrasonores (25 kHz, 1 MHz et 2 MHz) et pour des Reynolds allant de 900 à 5000.

Il a pu être démontré la relation existant entre la modification de l’hydrodynamique par les ultrasons et le phénomène d’intensification thermique observé pour les trois fréquences testées. Des différences de sensibilité à des paramètres tels que le débit ou le nombre de Reynolds ont également étaient mises en évidence en fonction de la nature et de l’intensité des phénomènes ultrasonores présents dans l’écoulement.

Enfin une approche théorique a permis de mettre en évidences dans quelles conditions d’utilisation les ultrasons peuvent présenter un intérêt dans le cadre de l’optimisation d’un échangeur de chaleur.