Réfrigérateur thermoacoustique : Etudes analytiques et expérimentales en vue d'une miniaturisation

par Serge Duffourd

Thèse de doctorat en Acoustique

Sous la direction de Philippe Blanc-Benon.

Soutenue en 2001

à l'Ecully, Ecole centrale de Lyon .


  • Résumé

    L'effet thermoacoustique est un phenomene qui resulte de l'interaction d'une onde acoustique intense avec une paroi et qui se traduit par un transport de chaleur dans la couche limite thermique parallelement a la paroi. Dans un refrigerateur thermoacoustique, ce phenomene est exploite au moyen d'un empilement de plaques, tres fines et tres finement espacees, appele stack et place dans un resonateur acoustique. L'effet thermoacoustique permet alors de creer une difference de temperature qui peut atteindre plusieurs dizaines de degres celsius et qui est mise a profit au moyen d'echangeurs de chaleur. Dans l'optique d'une miniaturisation d'un tel systeme, une comprehension plus fine des phenomenes physiques mis en jeu s'avere necessaire. Un premier banc de mesure de l'effet thermoacoustique a permis de comparer differents empilements de plaques et de caracteriser l'influence de certains parametres (espacement et epaisseur des plaques, position de l'empilement dans le resonateur, niveau de pression acoustique) sur la difference de temperature creee. Grace a un deuxieme systeme experimental, l'evolution temporelle de la distribution de temperature le long de l'axe d'un stack a ete mesuree depuis la mise en marche de la source acoustique jusqu'au regime stationnaire. Ces mesures ont ete effectuees a la fois sur un stack en l'absence d'echangeurs de chaleur et sur un stack couple a des echangeurs. L'existence d'un echauffement parasite le long de l'axe du stack, se superposant a l'effet thermoacoustique et tirant son origine de la dissipation visqueuse, a ete mis en evidence. En outre differents materiaux pour le stack ont ete testes. Par ailleurs, grace a la technique de velocimetrie par images de particules, nous avons etudie l'evolution temporelle du champ de vitesse acoustique autour d'un stack thermoacoustique, ainsi que dans ses canaux de taille millimetrique. Des zones tourbillonnaires ont ete observees aux extremites des plaques.


  • Pas de résumé disponible.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol (219 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 101 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Ecole centrale de Lyon. Bibliothèque Michel Serres.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T1869
  • Bibliothèque : Ecole centrale de Lyon. Bibliothèque Michel Serres.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : T1869 mag
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.