Détermination expérimentale et modélisation des propriétés radiatives de matrices nanoporeuses de Silice

par Sylvain Lallich

Thèse de doctorat en Transfert thermique

Sous la direction de Dominique Baillis et de Franck Enguehard.

Soutenue en 2009

à Lyon, INSA .


  • Résumé

    Les superisolants thermiques sont largement étudiés car il permettraient de réduire les émissions de CO2. Nous voulons modéliser les propriétés radiatives de matrices nanoporeuses de silice qui sont les composants majeurs de ces matériaux. Des échantillons ont été fabriqués puis caractérisés sur la plage de longueur d’onde [250 nm ; 20 mm]. Nous avons ensuite calculé leurs propriétés radiatives avec une méthode inverse. Les échantillons étant constitués de particules quasisphériques, nous avons modélisé leurs propriétés radiatives avec la théorie de Mie. La notion de diffuseur représentatif nous permet d’obtenir un accord satisfaisant sur l’ensemble de la plage de longueurs d’onde étudié, sauf aux petites longueurs d’onde (l · 1μm) car la théorie de Mie ne peut pas prendre en compte la structure des agrégats. Nous avons donc développé un code basé sur l’approximation dipolaire discrète qui améliore les résultats, les calculs se basant sur des agrégats générés avec différents algorithmes.

  • Titre traduit

    = Experimental determination and modeling of the radiative properties of silica nanoporous matrices


  • Résumé

    Superinsulating materials are currently of interest in order to reduce CO2 emissions. In this study, we aim at modeling the radiative transfer in nanoporous silica matrices that are the principal components of nanoporous superinsulating materials. Samples are elaborated and are optically characterized on the wavelength range [250 nm ; 20 mm]. Then, we deduce their radiative properties using a parameter identification technique. As the considered media are made of packed quasi-spherical nanoparticles, we model their radiative properties using the Mie theory. Using the notion of representative scatterer, we get a satisfactory agreement on a wide part of the spectra, but in the small wavelength range (l smaller than 1 µm), since the Mie theory does not take into account the structure of the aggregates. So we have developed a code based on the Discrete Dipole Approximation that improves the modeling results, basing our computations on aggregates generated using various algorithms.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XXII - 171 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 153-167

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(3549)
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