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Modélisation du couplage conduction/rayonnement dans les systèmes de protection thermique soumis à de très hauts niveaux de températures
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Foll, Sébastien Le |
| Copyright Year | 2014 |
| Abstract | Les travaux presentes dans cette these CIFRE financee par AIRBUS Defence & Space s’integrent dans une problematique de developpement de nouveaux Systemes de Protection Thermique (TPS) pour l’entree atmospherique. Ils se focalisent sur l’etude du transfert radiatif dans la zone d’ablation du TPS et son couplage avec le transfert conductif au travers de la matrice fibreuse de faible densite. Pour realiser cette etude, il a ete necessaire d’evaluer les proprietes thermiques de ces materiaux, notamment les proprietes radiatives qui, contrairement aux conductivites thermiques, demeurent mal connues. La premiere etape de cette etude a donc vise a caracteriser les proprietes optiques et radiatives de certains materiaux fournis par AIRBUS Defence & Space et par le CREE Saint-Gobain. Pour realiser ces caracterisations, nous avons developpe une methode originale d’identification des proprietes radiatives basee sur des mesures de l’emission propre. Les spectres d’emission a haute temperature, realises sur des echantillons en fibre de silice ou en feutre de carbone necessaires a l’identification, sont obtenus sur un banc de spectrometrie FTIR developpe lors de ces travaux. Les echantillons sont chauffes a haute temperature a l’aide d’un laser CO2 et un montage optique permet de choisir entre la mesure du flux emis par l’echantillon ou un corps noir servant a l’etalonnage du banc. L’identification des proprietes repose sur la modelisation des facteurs de distribution du rayonnement calcules a l’aide d’une methode de lance de rayons Monte Carlo utilisant la theorie de Mie pour un cylindre infini pour le calcul des proprietes radiatives. Les temperatures identifiees sont comparees aux temperatures mesurees par pyrometrie au point de Christiansen dans le cas de la silice et montrent un bon accord avec ces dernieres. Enfin la derniere partie de ce document est consacree au couplage conduction-rayonnement dans ce type de milieu. Les echantillons ayant une tres forte extinction, le modele utilise repose sur la definition d’une conductivite equivalente de Rosseland pour traiter les transferts radiatifs volumiques et ainsi simuler les champs de temperature au sein des echantillons dans les conditions de chauffage utilisees lors de l’identification. Dans le cas de la silice, cependant, les temperatures predites par le modele utilisant la conductivite equivalente de Rosseland, sont nettement superieures a celles obtenues par identification ou par pyrometrie au point de Christiansen. Le fait que la conductivite equivalente de Rosseland ne fasse pas la distinction entre une forte extinction due a la diffusion ou a l’absorption est probablement la cause de cette difference. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | http://www.theses.fr/2014ISAL0079.pdf |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01149919/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
