Caractérisation des propriétés thermiques de mousses céramiques et métalliques à partir d'analyses tomographiques aux rayons X

par Mathilde Loretz

Thèse de doctorat en Énergétique et thermique

Sous la direction de Dominique Baillis et de Eric Maire.

Soutenue en 2008

à Villeurbanne, INSA .


  • Résumé

    L'objectif de cette étude est la compréhension des phénomènes de transfert thermiques et notamment radiatifs au sein de mousses métalliques et céramiques ainsi que le développement d'un outil capable de prédire ces transferts en tenant compte de la microstructure réelle obtenue par tomographie aux rayons X. Du fait de leur nature, le comportement thermique des matériaux cellulaires est gouverné par deux paramètres : la nature du matériau constitutif et la nature de la microstructure cellulaire. Dans un premier temps, nous analysons les caractéristiques morphologiques des mousses étudiées et nous comparons les propriétés issues de la microstructure tomographiée à celles obtenues par des méthodes plus classiques. Nous identifions ensuite les propriétés optiques des matrices solides composant les différentes mousses à partir de la microstructure des matériaux obtenue par tomographie aux rayons X. Les résultats obtenus sont comparés à des méthodes existantes réalisant des hypothèses sur le comportement de surface des matrices solides. Le transfert de chaleur par rayonnement est enfin prédit à l'aide des propriétés morphologiques et optiques. Les résultats obtenus sont comparés à des méthodes utilisant la modélisation structurelle afin d'approcher au mieux la morphologie des mousses.


  • Résumé

    The aim of this work ls the understanding of heat transfer phenomena and notably radiative heat transfer withln metallic and ceramic foams and the development of a tool capable of predicting these transfers taking into account the real microstructure obtained by X-ray tomography. Because of their nature, thermal behaviour of cellular materials is governed by two parameters : the nature of the material and the nature of the microstructure. We first analyze the morphological characteristics of the studied foams and we compare the properties of the microstructure obtained from tomographie analyses to those obtained by tradition al methods. We then identify the optical properties of the solid matrix of the different foams from the microstructure of materials obtained by X-ray tomography. The results are compared to existing methods thal make assumptions about the behavior of the solid matrix surface. The radiative heat transfer is also predicted using the morphological and optical properties. The results are compared to methods using modelling structural approaches to re present the morphology of the foams.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (184 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 165-170

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(3344)
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