Etude des transferts de chaleur et estimation des contidions de frontières d'un multimatériau de type barrière thermique : analyses numérique et expérimentale

• Auteur / Autrice : Hamid Riad
• Direction : Saïd Abboudi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Belfort-Montbéliard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Échauffement aérodynamique

Transfert de chaleur

Résumé

Ce travail est une contribution à l'estimation des conditions de frontière dans un matériau composite de type barrière thermique obtenu par projection thermique. Une étude directe du problème a permis de confirmer la faisabilité d'un banc de cyclage thermique et de mettre en évidence les problèmes posés sur l'estimation des conditions de frontière en particulier la densité de flux réellement absorbée et échangée avec le milieu extérieur par ces nouveaux matériaux. Quatre méthodes numériques inverses ont été étudiées dont deux de retour vers la surface ( Blackwell-Raynaud et Bransier); les deux autres sont basées sur le principe de minimisation d'une fonctionnelle traduisant l'écart de températures mesurées et estimées (Beck et la régularisation itérative). Une comparaison entre ces deux dernières méthodes, sur un problème test, est largement discutée pour des nombres de Fourier variant de 10-3 à 10. Une étude expérimentale a permis de valider ces deux méthodes à partir de mesures de températures internes à l'échantillon. Enfin, dans le cadre des perspectives de ce travail, une extension de la méthode de Beck au cas bidimensionnel est proposée.

This work is a contribution at estimating boundary conditions in a thermal barrier multimaterial obtained by thermal sprays process. Direct study of the problem has permitted to confirm the feasibility of the cycling bench and to show problems posed of estimating boundary conditions in particular heat flux actually absorbed and exchanged with the external medium by these new materials. Four inverse numerical methods are studied including two return surface (Blackwell and Raynaud-Bransier), two others are based on the principle on the minimisation of temperatures (Beck and iterative regularization). A comparison between these two methods on a test problem is broadly discussed for the Fourier number varied between 10-3 à 10. An experimental study has allowed us to validate these two methods from measured internal temperatures in the sample. Finally, within future prospects this work, an extension of the Beck's method at two-dimensional case is proposed.