Influence des conditions de mouillage sur les déplacements quasi-statiques eau-air et l'évaporation en milieux poreux modèles : application à la gestion de l'eau dans les piles à combustibles PEMFC

Wettability impact on water-air quasi-static displacements and evaporation within a model porous medium : application to water management problem of proton exchange mass fuel cell

• Auteur / Autrice : Olivier Chapuis
• Direction : Marc Prat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Énergétique et transferts
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transitions de phases

Écoulement polyphasique

Microfluidique

Matériaux poreux

Piles à combustible

Mots clés libres

Approche réseau

Déplacements quasi-statiques

Résumé

Cette étude est motivée par le problème de la gestion de l'eau des piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC). Elle a pour objectif principal une étude expérimentale et le développement d'outils de simulation d'écoulements quasi-statiques eau-air avec ou sans changement de phase en milieu poreux modèles dans le but d'améliorer les connaissances, notamment en ce qui concerne l'effet de la mouillabilité du milieu poreux sur les lois d'invasion et les cinétiques de séchage. L'implication des résultats sur la problématique de la gestion de l'eau dans les piles à combustibles est discutée.

This study is motivated by the water management problem of a proton exchange mass fuel cell. Experimental studies have been carried out and numerical tools have been designed in order to improve the knowledge on water-air quasi-static displacements with or without phase change in porous medium. Wettability impact of the porous medium on invasion rules and evaporation rate is particularly investigated. Results are then discussed within the framework of fuel cell water management issue.