Contribution à l'étude numérique et expérimentale des échanges radiatifs : méthode de l'hémisphère réfléchissant pour la mesure des émissivités et températures de surfaces ; logiciel de calcul des facteurs de forme et bilans radiatifs

par Ahmed Mezrhab

Thèse de doctorat en Énergétique

Sous la direction de François Papini.

Soutenue en 1991

à Aix-Marseille 1 .


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  • Résumé

    Ce memoire est une contribution a l'etude des echanges radiatifs. L'evaluation de ces derniers entre divers elements d'un systeme thermique necessite la connaissance de leur emissivite ainsi que les facteurs de forme entre ces divers elements. Dans la premiere partie de ce memoire, est presentee une methode (methode de l'hemisphere reflechissant) permettant la mesure de l'emissivite et la temperature de surface d'un materiau dans un domaine spectral bien determine. En utilisant les methodes de monte carlo, nous avons evalue les erreurs effectuees lorsque l'une des conditions permettant l'utilisation de cette methode n'est pas exactement remplie (effet d'un decentrement de l'echantillon par rapport au centre de l'hemisphere, isotropie non parfaite des proprietes de reflexion et emission, diffusion du rayonnement par le revetement du miroir hemispherique. . . ). Des experiences ont ete effectuees pour valider cette methode ainsi que les resultats numeriques. La deuxieme partie de ce memoire est consacree a la description d'un logiciel permettant le calcul des facteurs de forme et les echanges radiatifs dans une enceinte formee de surfaces non grises separees par un milieu semi-transparent isotherme, non gris et non diffusant. Nous avons utilise l'approximation par elements de frontiere et les techniques d'integration par methodes de monte carlo. Les surfaces sont de geometries quelconques et le facteur de forme, entre elles, est evalue en tenant compte de l'effet d'ombre que peuvent produire d'autres surfaces intermediaires. La validation du logiciel repose sur la comparaison de solutions obtenues numeriquement a des solutions analytiques

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