Transfert de chaleur dans les solutions nanocolloïdales bidimensionnelles et dans les films de fluides simples ultraminces soumis à un cisaillement

par Clément Le Goff

Thèse de doctorat en Sciences pour l'ingénieur. Thermique

Sous la direction de Ahmed Ould El Moctar et de Philippe Ben-Abdallah.

Soutenue en 2011

à Nantes .


  • Résumé

    Ce travail est une étude théorique et numérique du comportement thermique des solutions nanocolloïdales (encore appelées « nanofluides ») en présence et en l’absence d’un champ de force externe oscillant. Les nanofluides sont étudiés à l’aide de la technique de la dynamique moléculaire hors équilibre depuis l’échelle macroscopique jusqu’à l’échelle mésoscopique qui caractérise les nanoparticules et les transferts entre des nanoparticules proches au sein du nanofluide. Dans un premier temps, après avoir décrit les modèles numériques utilisés tout au long de ce travail nous examinons la possibilité d’augmenter de façon active la conductivité thermique des nanofluides par l’intermédiaire d’un champ de force oscillant appliqué sur les nanoparticules. Les mécanismes physiques induits par ce champ et leurs conséquences sur l’exaltation de la conductivité thermique des nanofluides sont étudiés pour des fréquences d’excitation allant du domaine radio fréquence jusqu’au domaine micro-ondes. L’impact des effets hydrodynamique, induits par le mouvement des nanoparticules sous l’action d’un champ de force et pendant le mouvement Brownien de ces dernières, sur le transfert de la chaleur dans le nanofluide est ensuite étudié en détail. La conductance d’échange « nanoconvectif » entre deux nanoparticules est calculé pour différents niveaux de charge en particule. Enfin, une étude du comportement thermique d’un fluide confiné entre deux parois planes et soumis à un cisaillement est réalisée pour décrire le comportement du fluide situé entre deux nanoparticules en régime de forte concentration. De nouveaux comportements thermiques sont prédits pour des fluides « métastables» et les limites de validité d’approche continue (mécanique des fluides classiques) sont précisées. .

  • Titre traduit

    Heat transfer in two dimensional nanocolloïdal solutions and in ultra thin simple fluid film under shearing


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Informations

  • Détails : 1 vol. (125 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 121-125.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2009 NANT 2144
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