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Communication Dans Un Congrès Année : 2022

Vers l'estimation des propriétés thermiques intrinsèques de matériaux semi-transparents à haute température à partir d'un modèle couplé résolu par la méthode de Monte-Carlo

Résumé

Lorsque l’on souhaite caractériser les propriétés thermiques de matériaux isolants hétérogènes et semi-transparents utilisés dans des procédés à haute température (ex: fours verriers), il est nécessaire de considérer le couplage entre la conduction et le rayonnement au sein de ces matériaux. Des travaux précédents [1] ont montré la possibilité d’estimer de façon fiable les conductivités thermiques effectives et les capacités thermiques de matériaux denses et épais optiquement jusqu’à 1200°C par l’utilisation d’un modèle conductif pur. De plus, en première approche, une séparation des contributions conductive et radiative a été effectué suivant l’approximation de Rosseland et l’évolution en température de la conductivité thermique effective estimée. Cependant, cette étude a révélé également les limites d’une telle approximation et la nécessité du développement d’un modèle direct robuste s’affranchissant d’hypothèses sur les propriétés radiatives et n’étant pas limitée aux modèles asymptotiques (milieu optiquement épais ou mince par exemple). Des études précédentes ont démontré la faisabilité et la pertinence de méthodes statistiques telles que les méthodes de Monte-Carlo lors, d’une part, de la résolution de problèmes thermiques couplés et transitoire dans le cadre de la caractérisation de milieu complexes [2] et d’autre part, pour la prise en compte du rayonnement semi-transparent dans des problèmes couplés conduction-rayonnement [3]. La présente étude expose le développement étape par étape d’un modèle couplé conduction-rayonnement recourant à de telles méthodes dans le but de séparer les contributions du rayonnement et de la conduction dans la conductivité thermique effective. [1] Penazzi L., Jannot Y., Meulemans J., Farges O., Schick V., Influence of radiation heat transfer on parallel hot-wire thermal conductivity measurements of semi-transparent materials at high temperature, International Journal of Thermal Sciences, vol. 179, art. 107690 (2022). [2] Sans M., Schick V., Parent G., Farges O., Experimental characterization of the coupled conductive and radiative heat transfer in ceramic foams with a flash method at high temperature, International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 148, art. 119077 (2020). [3] Penazzi L., Blanco S., Caliot C., Coustet C., El-Hafi M., Fournier R., Galtier M., Ibarrart L., Roger M., Toward the use of Symbolic Monte Carlo for conduction-radiation coupling in complex geometries, RAD-19 - 9th International Symposium on Radiative Transfer, pp. 311-318. (2019).
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

hal-04369337 , version 1 (02-01-2024)

Licence

Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage selon les Conditions Initiales

Identifiants

  • HAL Id : hal-04369337 , version 1

Citer

Léa Penazzi, Olivier Farges, Yves Jannot, Johann Meulemans, Vincent Schick. Vers l'estimation des propriétés thermiques intrinsèques de matériaux semi-transparents à haute température à partir d'un modèle couplé résolu par la méthode de Monte-Carlo. 4èmes journées annuelles du GDR TAMARYS, Jun 2022, Villeurbanne, France. ⟨hal-04369337⟩
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