Amélioration du transfert de chaleur à l’interface solide/fluide des échangeurs de Soleil

par Anis Hamza

Thèse de doctorat en Sciences - STS

Sous la direction de Mourad Rebay.

Soutenue le 16-01-2013

à Reims , dans le cadre de Ecole doctorale Sciences, technologies, santé (Reims, Marne) , en partenariat avec (GRESPI) Groupe de Recherche En Sciences Pour l'Ingénieur (laboratoire) .

Le président du jury était Colette Padet.

Le jury était composé de Mourad Rebay, Michel Bessiere, Jean Pierre Daguerre, Mohammed Lachi.

Les rapporteurs étaient Bernard Desmet, François Lanzetta.


  • Résumé

    Le but de cette thèse est de développer des moyens expérimentaux et une méthodologie de résolution du problème de transfert de chaleur lors du refroidissement des absorbeurs de lumière et des optiques utilisés pour le conditionnement du faisceau sur le Synchrotron de SOLEIL. Des prototypes d’absorbeur de chaleur, munis de dissipateurs à mini-canaux et mini-picots trapézoïdaux, ont été fabriqués et testés expérimentalement sur un banc d’essais conçu pour permettre des mesures dans l’air et sous vide. Des corrélations ont été proposées. Des mesures de résistance thermique de contact ont été également conduites pour les dissipateurs dédiés au refroidissement des optiques sur leur face arrière. Ces résistances ont été minimisées par l’application d’un dépôt de couche mince en argent.Une technique de résolution du problème de transfert par méthode inverse, à partir de l’association de plusieurs tests avec excitation localisée, a été développée. Cette technique a permis de réduire considérablement le nombre de calculs numériques, mais elle devrait être améliorée pour réduire l’impact des erreurs de mesure sur les résultats.

  • Titre traduit

    Heat Transfer enhancement at the solid/liquid interface of Soleil exchangers


  • Résumé

    The purpose of this Ph. D. thesis is to develop a methodology and an experimental set-up for the study of the heat transfer problem in the cooling of the light beam absorber used in Synchrotron SOLEIL. Three different prototypes of the heat sink with mini-channels and diamond shaped pin fins were manufactured and tested experimentally. The test facility allows the measurements in both atmospheric conditions and under low pressure in a vacuum chamber.Measurement of the thermal contact resistance were also conducted for the heat sinks. This is an important issue in the cooling of the optics on their back side. These resistances have been minimized by the application of a silver thin layer coating.We have proposed here also a basis of a new technique for the resolution of the inverse problem by a combination of several tests with localized heat excitation. This technique has greatly reduced the number of numerical calculations in the adjoint problem and achieved a rapid convergence to the solution. It should be improved for minimizing the effects of the measurement errors on the heat transfer coefficient curve.


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