Influence of particle properties on the thermal conductivity of an alumina packed bed α-Al2O3
Influence des propriétés des grains sur la conductivité thermique d'un lit de poudre d'alumine α-Al 2 O 3
Résumé
La conductivité thermique effective de lits de poudres dépend d’un nombre important de
paramètres. Dans cet article est présentée l’influence apparente de la taille des grains et de leurs
géométries sur ce paramètre du milieu, en s’appuyant sur un modèle de conductivité thermique de
milieux poreux non-connectés dans l’air à pression atmosphérique, que nous avons développé. Ce
modèle se base sur la théorie de la percolation pour décrire le transfert thermique dans ce type de
matériaux. Le milieu est décrit par les paramètres microstructuraux suivants: la porosité intra-granulaire
et inter-granulaire, ainsi que des paramètres propres au matériau et à l’arrangement des particules. Les
deux premiers paramètres sont mesurés pour certains échantillons grâce à une caractérisation de la
microstructure du lit par un micro-tomographe à rayons X. Les valeurs de conductivités effectives du lit
prédites par ce modèle sont comparées avec des mesures effectuées à l’aide de la méthode du plan chaud
instationnaire. Les résultats montrent que la conductivité thermique d’un lit de poudre semble très
sensible à la répartition des porosités entre la porosité inter-granulaire et intra-granulaire.
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