Contribution a l'etude des transferts couples conduction-rayonnement. Application aux protections thermiques

par Jean-François Henry

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Michel Egée.

Soutenue en 1991

à Reims .

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Résumé

Le present travail contribue a l'etude des transferts couples conduction-rayonnement dans les milieux semi-transparents (mst). L'equation de transfert radiatif dans un isolant fibreux est resolue a l'aide d'un modele a deux flux dans le cadre d'un mur unidimensionnel a parois opaques, non gris et diffusant. La source radiative ainsi calculee est incluse dans un modele aux differences finies qui permet de resoudre l'equation de la chaleur, en regime permanent ou instationnaire, dans le cas d'un materiau dont les proprietes thermophysiques varient avec la temperature. Deux dispositifs experimentaux, adaptes a un spectrometre infrarouge commercial, ont ete realises en vue de mesurer, d'une part la reflectivite directionnelle normale de materiaux opaques, plans et lisses dans une gamme de temperature allant de 20 a 1000#oc, d'autre part la transmittivite directionnelle de mst entre l'ambiante et 600#oc. En outre, un troisieme dispositif permet la mesure des transmittivites et reflectivites bidirectionnelles de mst diffusants dans le domaine spectral situe entre 2 et 10 micrometres. L'analyse des resultats experimentaux permet d'evaluer les parametres radiatifs des constituants d'une protection thermique multi-ecrans. Les modeles numeriques simulent le comportement d'une cellule de base de cette structure en regime transitoire et en regime permanent, afin d'en calculer la conductivite thermique equivalente en fonction de la temperature. Les valeurs obtenues en bon accord avec les donnees experimentales relatives aux protections thermiques existantes, peuvent etre utilisees pour simuler le comportement thermique d'une structure multi-ecrans

Titre traduit

Contribution to the study of conduction-radiation coupled heat transfer. Application to thermal insulation

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