Analyse des transferts de chaleur flamme paroi par méthode inverse

Flame to wall heat transfer analysis by inverse resolution

• Auteur / Autrice : Rémi Loubat
• Direction : Pierre Millan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Énergétique
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : École nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 1972-2007)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Thermographie

Rayonnements

Transfert de chaleur

Thermique

Flamme

Inversion (géophysique)

Mots clés libres

Flamme torche

Résumé

Connaître une estimation fiable de la température atteinte par une structure lors d'un incendie représente un objectif majeur de la phase de développement et de certification d’un avion. Une définition précise des phénomènes thermiques à l'interaction entre la flamme et la paroi est alors requise. Une synthèse bibliographique met en évidence un manque important d'informations exploitables sur ce type de phénomène, ainsi que les difficultés de modélisation par CFD. Afin d’améliorer les modèles thermiques de flamme existants, une méthode d'identification de la densité de flux de chaleur incidente est développée. Celle-ci s’appuie sur une procédure de mesure du flux transmis dans le solide par résolution du Problème Inverse de Conduction de la Chaleur. Les niveaux élevés de température et de flux envisagés contraignent à résoudre le problème de façon non-linéaire, associé à des conditions limites convecto-radiatives, et basé sur un schéma volumes finis. Des mesures de température en cours des tirs sont réalisées en face non-impactée par thermographie infrarouge. Ensuite, deux méthodes de décomposition du flux en une part convective et une part radiative sont dévelopées sur un banc pilote dédié. La première méthode se base sur une modification de l'émissivité de la zone impactée afin d’altérer le bilan radiatif à la paroi. La seconde méthode consiste à analyser par le biais d’une régression linéaire l'évolution couplée du flux et de la température de paroi. Cette dernière approche est par la suite appliquée à un cas reproduisant une situation de rupture de chambre de combustion.