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26 juil
26/07/2019 09:30

Sciences & Société

Soutenance de thèse : Virginia VASILE

Soutenance d'une thèse de doctorat de l’Université de Lyon en cotutelle internationale entre l’Université POLITEHNICA de Bucarest (Bucarest, Roumanie) et l’INSA Lyon

Experimental study of the thermal and rheological behaviour of paraffin-in-water emulsions used as a secondary refrigerants 

Doctorante : Virginia VASILE

Laboratoire INSA : CETHIL
Ecole doctorale : ED162 : Mécanique, Énergétique, Génie Civil, Acoustique

Une émulsion à changement de phase (PCME: phase-change material emulsion) est un fluide consistant en une émulsion d'un matériau à changement de phase (PCM, phase change material), comme de la paraffine, dispersé dans un fluide porteur (phase continue), souvent de l'eau ou une solution acqueuse de surfactant. Les PCME peuvent être envisagés comme fluides à haute performance thermique (frigoporteurs ou caloporteurs) en raison de leur potentiel de transport de chaleur latente (cristallisation ou fusion du PCM).
Cette thèse présente des résultats expérimentaux concernant le comportement thermo- rhéologique des différentes versions de PCME (émulsions de paraffine dans différentes solutions acqueuses de surfactant, avec une concentration massique en paraffine égale à 30 %) sur une plage de température de 0 - 20 °C. Les propriétés thermophysiques des émulsions ont été déterminées. Ensuite, une étude expérimentale du transfert de chaleur par convection forcée laminaire a été effectuée. Le coefficient de transfert de chaleur convectif de l'émulsion pendant le refroidissement a été déterminé dans une configuration expérimentale proche de celle pouvant être rencontrée dans des échangeurs thermiques à plaques. La configuration se compose principalement de deux canaux rectangulaires (80 x 6 mm²) de longueurs égale à 1 m. Des corrélations utiles pour évaluer les coefficients d'échange thermique (locaux ou globaux) ont été établies entre les nombres de Nusselt, de Reynolds et de Prandtl. Un banc d'essais spécifique a également été utilisé pour analyser le comportement rhéologique des PCME. Des essais ont été effectués à l'aide d'un viscosimètre à différentes températures. La stabilité des émulsions a été examinée sous diverses charges thermomécaniques. Les expériences ont révélé un comportement rheofluidisant.
L'ensemble de ces résultats montre que les PCME sont des candidats prometteurs pour les applications à la climatisation.

Informations complémentaires

  • Salle du Sénat - Université Politehnica (Bucarest)