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17 fév
17/02/2017 09:30

RECHERCHE

Soutenance de thèse : Aurélia LEONI

Etude expérimentale et modélisation de la formation et du développement du givre sur une plaque plane refroidie

Doctorante :  Aurélia LEONI

Laboratoire INSA : CETHIL

Ecole doctorale : ED 162 : Mécanique, Energétique, Génie civil et acoustique (MEGA)

Face au réchauffement climatique, les nouvelles orientations politiques de ces dernières décennies ont donné naissance à des appareils moins énergivores. La pompe à chaleur (PAC) a ainsi été implantée afin de réduire les consommations énergétiques liées au chauffage des habitats. Bien que ces systèmes soient performants, certaines améliorations peuvent encore être réalisées, notamment en ce qui concerne le givrage des évaporateurs. Pour pallier ces problématiques, les PAC sont équipées de systèmes permettant de dégivrer lorsque leur fonctionnement devient critique.

Pour optimiser les méthodes de dégivrage, il est nécessaire de comprendre les mécanismes de développement du givre. Ce travail propose d’étudier la formation du givre sur une plaque plane refroidie. Pour cela, une étude approfondie de la bibliographie a été réalisée. Des bases de données regroupant des points expérimentaux d’épaisseur et de masse volumique ont été établies. Des modèles et corrélations de formation du givre disponibles dans la littérature ont été reproduits et appliqués aux bases de données afin d’évaluer leur capacité de prédiction. Les modèles les plus performants ont ainsi pu être identifiés.

En parallèle, un banc d’essais permettant d’observer le développement du givre sur une plaque plane a été construit. Des études de sensibilités de différents paramètres (température de l’air, température de la plaque froide, vitesse de l’air et humidité relative) ont été réalisées afin d'évaluer leur impact sur trois propriétés du givre : épaisseur, masse volumique et conductivité thermique. L’humidité relative et la température de la plaque froide ont été identifiées comme les paramètres ayant le plus d’impact. Ce travail a permis d’identifier l’impact important de la structure du givre sur ses propriétés. La comparaison des points expérimentaux et des modèles ont permis de confirmer la qualité des modèles qui avait été identifiés comme satisfaisants lors de l’étude bibliographique. Des perspectives de travail ont également été proposées.