Proposition stage département _Caractérisation coefficient échange thermique milieu poreux

Lieu de stage : I2M ( https://www.i2m.u-bordeaux.fr/ ), Talence Durée : 5/6 mois. Début envisagé : fin janvier-février 2021

Sujet :

La maîtrise des échanges thermiques par convection dans les milieux poreux est essentielle dans des domaines divers. Parmi les exemples possibles, on retrouve le stockage et la récupération d'énergie, les réservoirs géothermiques, l'isolation des bâtiments et des équipements, l'ingénierie des réacteurs chimiques, le transfert de bio-chaleur et le stockage de matériaux générateurs de chaleur tels que les céréales et le charbon. Les applications géophysiques vont de l'écoulement des eaux souterraines autour des intrusions chaudes à la stabilité de la neige contre les avalanches. Compte tenu de l’intérêt économique, environnemental et médical de applications citées, ce projet de stage abordera les couplages existants entre les transferts de chaleur et de masse lors de l’écoulement d’un fluide à travers un milieu poreux. L’objectif est d’analyser les effets de la rhéologie du fluide injecté sur la distribution de températures mesurées à l’intérieur des interstices du milieu considéré. Pour ce faire, un montage microfluidique sera utilisé (voir figure) pour mener des expériences d’injection dans un milieu bien caractérisé et avec des conditions aux limites bien maitrisées. À l’aide de techniques de vélocimétrie et de thermographie innovantes, les champs de température et de vitesses seront obtenues et utilisées pour déduire la valeur du coefficient d’échange thermique équivalent. Des fluides complexes seront injectés afin de modifier la couche limite de vitesses et thermique par rapport à l’injection d’un fluide newtonien. Cela nous permettra d’évaluer si une telle modification de la couche limite thermique altère significativement les échanges de chaleur convectifs, la distribution de températures et le coefficient d’échange thermique équivalent. Les conclusions de cette étude microfluidique nous permettront de mieux comprendre les variations des propriétés effectives à l’échelle macroscopique. Des expériences à l’échelle de Darcy, sur une colonne ou sur un milieu poreux géologique, seront également envisagées afin de valider à l’échelle macroscopique les conclusions de notre étude microfluidique.

2021_10_28_image _Caractérisation coefficient échange thermique milieu poreux

Lieu :

I2M - UMR CNRS 5295 - Dept. TREFLE Université de Bordeaux, Bâtiment A11 351 Cours de la Libération 33405 Talence Cedex

Durée :

5/6 mois.

Début envisagé : fin janvier-février 2021

Contacts pour la candidature :

  • Antonio Rodríguez de Castro (Groupe de Travail Milieux Poreux) &
  • Andrzej Kusiak (Groupe de Travail Imagerie et Caractérisation Thermique)

Mise à jour le 29/10/2021

Informations

Contacts

Antonio Rodríguez de Castro
antonio.rodriguez-de-castro@u-bordeaux.fr


Andrzej Kusiak
andrzej.kusiak@u-bordeaux.fr