Transferts de chaleur par conduction dans les milieux fibreux
Résumé
Qu’ils soient naturels ou industriels, les milieux fibreux présentent le même type de microstructure, généralement constituée d'une matrice dans laquelle baigne un renfort. Seule la nature des composants diffère. Notre objectif est de comprendre et modéliser les transferts thermiques par conduction dans ces systèmes fibreux enchevêtrés, afin de déterminer le lien qui existe entre microstructures et propriétés thermiques. Pour cela, nous avons utilisé l'homogénéisation des structures périodiques par développements asymptotiques, en suivant la méthode proposée par Auriault. Un problème similaire a déjà été traité par Auriault dans le cas de milieux composites à phases connectées présentant des contacts thermiques parfaits entre phases, puis repris par Auriault et Ene dans le cas de résistances de contact entre phases. Nous retraitons ici ce dernier travail dans le cas de milieux constitués de particules solides quelconques entourées de vide, ou d'une matrice isolante. Puis nous particularisons ces résultats aux cas de microstructures fibreuses en tenant compte de leurs spécificités. Les résultats obtenus sont implémentés dans un code de calcul de type éléments discrets, afin de déterminer l’évolution des propriétés thermiques (capacité thermique massique et conductivité) en fonctions de paramètres microstructuraux, à savoir : le taux de fibre et l’orientation des fibres.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)