Optimisation géométrique dérivée de l’approche constructale pour réacteurs thermochimiques sous rayonnement solaire concentré

par Stefania Tescari

Thèse de doctorat en Sciences pour l'ingénieur

Sous la direction de Nathalie Mazet et de Pierre Neveu.

Soutenue en 2010

à Perpignan , dans le cadre de École doctorale Énergie environnement (Perpignan) .


  • Résumé

    Ce travail porte sur l’optimisation de réacteurs thermochimiques fonctionnant sous rayonnement solaire concentré. Un modèle simplifié, dérivant de l’approche constructale, est développé, de façon à étudier l’influence de la géométrie (configuration, facteur de forme) sur les performances du réacteur, et définir ainsi sa forme optimale. Une étude de sensibilité permet d’analyser l’influence des paramètres opérationnels sur la forme optimale et sur l’efficacité maximale du réacteur. Ce modèle conduit à la définition de configurations innovantes de réacteurs thermochimiques, de haute efficacité : un réacteur multi-cavité et un réacteur cavité à volume de réactif (ou à puits de chaleur) variable. La validité du modèle simplifié est ensuite vérifiée, par comparaison avec les résultats d’une simulation numérique 2D. Enfin, la méthodologie est appliquée à la conception optimale d’un réacteur appliqué à la production de combustible solaire.

  • Titre traduit

    Geometrical optimization, derived from the constructal approach, for thermochemical reactors driven by concentrated solar energy


  • Résumé

    This work aims to optimize thermochemical reactor driven by concentrated solar radiation. The definition of a simplified model, deriving from the constructal approach, allows to study the influence of the geometry and shape factor variation on the reactor performances and so to find the optima reactor shape. The influence of the operating parameters on the optimal geometry and on the maximal reactor efficiency is then studied. Starting from the simplified model, the limiting effects are pointed out, and new reactor configurations, at high performance, are proposed. The validity domain of the simplified model is defined by comparing the results with 2D numerical simulations. The model is then used to optimize a thermochemical reactor, applied to the production of solar fuels.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (174-A66 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 169-174

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Perpignan Via Domitia. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH 2010 TES
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