Comportement thermodynamique d'un bain de métal liquide soumis à un bombardement électronique PDF Download
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Author: Patrice Brun (auteur d'une thèse en physique).)
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Languages : fr
Pages : 484
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Book Description
CE TRAVAIL SE RAPPORTE A L'ETUDE DE LA THERMOHYDRAULIQUE DES BAINS DE METAUX LIQUIDES FONDUS PAR FAISCEAU D'ELECTRONS. IL S'AGIT DE DETERMINER LA RELATION ENTRE LA THERMIQUE DU BAIN ET LE DEBIT D'EVAPORATION. L'ENJEU FINAL CONSISTE A TROUVER DES CONDITIONS OPERATOIRES OPTIMALES POUR MAXIMISER LES DEBITS D'EVAPORATION DU METAL. EN PREMIER LIEU, MES TRAVAUX ONT CONSISTE A IDENTIFIER LES PUITS D'ENERGIE. LES PRINCIPAUX SONT DUS A LA CONVECTION (THERMOCAPILLAIRE ET THERMOGRAVITAIRE) RENFORCEE PAR LE CREUSEMENT DE LA SURFACE LIBRE DU METAL LIQUIDE. LA PREMIERE ACTION A CONSISTE A REDUIRE LE CREUSEMENT DE LA SURFACE PAR UN BALAYAGE ADAPTE DU FAISCEAU ELECTRONIQUE. JE MONTRE DANS CES CONDITIONS, QUE LES TEMPS CARACTERISTIQUES DE CHAUFFAGE, DE CREUSEMENT ET DE PROPAGATION DES ONDES GRAVITO-CAPILLAIRES ENCADRENT BIEN LE TEMPS DE PASSAGE CORRESPONDANT A L'OPTIMUM DE DEBIT DANS LES MODES TRANSITOIRES. DEUXIEMEMENT, J'AI FAIS INTERVENIR DES FORCES SUSCEPTIBLES DE FREINER OU DE CHANGER LA MORPHOLOGIE DE L'ECOULEMENT. DEUX SOLUTIONS ONT ETE MISES EN UVRE : L'APPLICATION D'UN CHAMP MAGNETIQUE ET LA MISE EN ROTATION DU CREUSET. L'APPLICATION D'UN CHAMP MAGNETIQUE EXTERIEUR PEUT ATTENUER LES VITESSES CONVECTIVES DU LIQUIDE, PAR LA CREATION D'UN CHAMP DE FORCE DE FREINAGE MAGNETIQUE. MAIS DANS LA CONFIGURATION EXPERIMENTALE PRESENTEE, IL ALTERE LE FAISCEAU AVANT D'ETRE EFFICACE. LES RESULTATS OBTENUS LORS DE L'EVAPORATION EN CREUSET TOURNANT CONFIRMENT L'ACTION BENEFIQUE DE CE PROCEDE SUR LA REDUCTION DES ECHANGES DE CHALEUR ET L'AUGMENTATION DU DEBIT DE VAPEUR. CETTE HAUSSE DE DEBIT DE VAPEUR EST DUE CONJOINTEMENT A UN ELARGISSEMENT DE LA SOURCE EMETTRICE DE LA VAPEUR ET A UNE AUGMENTATION DE LA TEMPERATURE AU CENTRE DU BAIN. PAR CONTRE, J'OBSERVE QU'APRES L'OPTIMUM DU DEBIT DE VAPEUR, L'ECOULEMENT EN SURFACE N'EST PLUS AXISYMETRIQUE. MES OBSERVATIONS LAISSENT A PENSER QUE CES INSTABILITES SONT DEVELOPPEES PAR DES ONDES BAROCLINES. LA CONFRONTATION DE CES RESULTATS EXPERIMENTAUX A LA THEORIE LINEAIRE DE EADY DONNE DE BONS RESULTATS.
Author: Patrice Brun (auteur d'une thèse en physique).)
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Pages : 484
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CE TRAVAIL SE RAPPORTE A L'ETUDE DE LA THERMOHYDRAULIQUE DES BAINS DE METAUX LIQUIDES FONDUS PAR FAISCEAU D'ELECTRONS. IL S'AGIT DE DETERMINER LA RELATION ENTRE LA THERMIQUE DU BAIN ET LE DEBIT D'EVAPORATION. L'ENJEU FINAL CONSISTE A TROUVER DES CONDITIONS OPERATOIRES OPTIMALES POUR MAXIMISER LES DEBITS D'EVAPORATION DU METAL. EN PREMIER LIEU, MES TRAVAUX ONT CONSISTE A IDENTIFIER LES PUITS D'ENERGIE. LES PRINCIPAUX SONT DUS A LA CONVECTION (THERMOCAPILLAIRE ET THERMOGRAVITAIRE) RENFORCEE PAR LE CREUSEMENT DE LA SURFACE LIBRE DU METAL LIQUIDE. LA PREMIERE ACTION A CONSISTE A REDUIRE LE CREUSEMENT DE LA SURFACE PAR UN BALAYAGE ADAPTE DU FAISCEAU ELECTRONIQUE. JE MONTRE DANS CES CONDITIONS, QUE LES TEMPS CARACTERISTIQUES DE CHAUFFAGE, DE CREUSEMENT ET DE PROPAGATION DES ONDES GRAVITO-CAPILLAIRES ENCADRENT BIEN LE TEMPS DE PASSAGE CORRESPONDANT A L'OPTIMUM DE DEBIT DANS LES MODES TRANSITOIRES. DEUXIEMEMENT, J'AI FAIS INTERVENIR DES FORCES SUSCEPTIBLES DE FREINER OU DE CHANGER LA MORPHOLOGIE DE L'ECOULEMENT. DEUX SOLUTIONS ONT ETE MISES EN UVRE : L'APPLICATION D'UN CHAMP MAGNETIQUE ET LA MISE EN ROTATION DU CREUSET. L'APPLICATION D'UN CHAMP MAGNETIQUE EXTERIEUR PEUT ATTENUER LES VITESSES CONVECTIVES DU LIQUIDE, PAR LA CREATION D'UN CHAMP DE FORCE DE FREINAGE MAGNETIQUE. MAIS DANS LA CONFIGURATION EXPERIMENTALE PRESENTEE, IL ALTERE LE FAISCEAU AVANT D'ETRE EFFICACE. LES RESULTATS OBTENUS LORS DE L'EVAPORATION EN CREUSET TOURNANT CONFIRMENT L'ACTION BENEFIQUE DE CE PROCEDE SUR LA REDUCTION DES ECHANGES DE CHALEUR ET L'AUGMENTATION DU DEBIT DE VAPEUR. CETTE HAUSSE DE DEBIT DE VAPEUR EST DUE CONJOINTEMENT A UN ELARGISSEMENT DE LA SOURCE EMETTRICE DE LA VAPEUR ET A UNE AUGMENTATION DE LA TEMPERATURE AU CENTRE DU BAIN. PAR CONTRE, J'OBSERVE QU'APRES L'OPTIMUM DU DEBIT DE VAPEUR, L'ECOULEMENT EN SURFACE N'EST PLUS AXISYMETRIQUE. MES OBSERVATIONS LAISSENT A PENSER QUE CES INSTABILITES SONT DEVELOPPEES PAR DES ONDES BAROCLINES. LA CONFRONTATION DE CES RESULTATS EXPERIMENTAUX A LA THEORIE LINEAIRE DE EADY DONNE DE BONS RESULTATS.
Author: Edmond Antoine Brun
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Category : Boundary layer
Languages : fr
Pages : 200
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Author: Serguei͏̈ Pometko
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Languages : fr
Pages : 266
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L'OBJECTIF DE CETTE THESE ETAIT DE COMPRENDRE LES MECANISMES DU TRANSFERT DE CHALEUR DANS LES BAINS DE CORIUM ET DE PROPOSER UNE MODELISATION COHERENTE DE CE PHENOMENE TRES IMPORTANT POUR LE SCENARIO D'UN ACCIDENT GRAVE DANS LES LOGICIELS DE SURETE NUCLEAIRE. LE MODELE DEVAIT RETROUVER A LA FOIS LA DISTRIBUTION DE TEMPERATURE DANS LE BAIN ET LE PROFIL DE FLUX A LA PAROI CARACTERISTIQUES DE LA CONVECTION NATURELLE, SANS AVOIR RECOURS A LA RESOLUTION DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES, TROP LOURDE POUR UN LOGICIEL DE SURETE. LA MODELISATION QUE NOUS AVONS PROPOSEE CONSISTE A DETERMINER UN CHAMP DE VITESSES SCHEMATIQUE DANS LE BAIN, SUR UN MAILLAGE SIMPLE, A L'AIDE DES CORRELATIONS DE LA COUCHE LIMITE EXISTANTES. CE CHAMP DE VITESSES EST UTILISE ENSUITE DANS LA RESOLUTION NUMERIQUE DE L'EQUATION TRANSITOIRE DE BILAN D'ENERGIE, CONTENANT LE TERME CONVECTIF. POUR CALCULER LES ECHANGES THERMIQUES AVEC LES PAROIS, LES CORRELATIONS EXPERIMENTALES EXISTANTES SONT UTILISEES. LA QUALIFICATION DU MODELE A ETE FAITE SUR DES ESSAIS EN EAU ET EN UO#2, ET PAR COMPARAISON A DES CALCULS NUMERIQUES AVEC UN LOGICIEL SPECIALISE DE THERMOHYDRAULIQUE. LE MODELE A ETE ETENDU ENSUITE DE FACON A POUVOIR TRAITER UN BAIN STRATIFIE: BAIN D'OXYDES AU-DESSOUS ET BAIN DE METAUX AU-DESSUS. TROIS MODELES COMPLEMENTAIRES ONT ETE INTRODUITS POUR LA REPRESENTATION DE L'ECHANGE THERMIQUE ET DE LA FORMATION D'UNE CROUTE OXYDE A L'INTERFACE ENTRE LE BAIN METALLIQUE ET LE BAIN D'OXYDES. UNE METHODE D'INTEGRATION APPROPRIEE DU MODELE DU BAIN HOMOGENE AU LOGICIEL DE DEGRADATION DU CUR ICARE2 (IPSN) A ETE DEVELOPPEE. LES CALCULS EFFECTUES AVEC LE MODELE INTEGRE A ICARE2 ONT CLAIREMENT DEMONTRE LE BON FONCTIONNEMENT DU MODELE PROPOSE, UNE FOIS INTEGRE, AINSI QUE L'IMPORTANCE DE LA PRISE EN COMPTE DE LA CONVECTION NATURELLE DANS UN BAIN
Author: DIDIER.. GOSSET
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Languages : fr
Pages : 157
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CE TRAVAIL, QUI S'INSCRIT DANS LE THEME GENERAL DE LA MAITRISE DES INTERACTIONS METAL LIQUIDE-REFRACTAIRE-ATMOSPHERE, A CONSISTE A MODELISER LES TRANSFERTS DE MATIERE ET LA PRECIPITATION INCLUSIONNAIRE LORS DE L'ELABORATION AU FOUR A INDUCTION SOUS VIDE DU MARPHY 17. LE MOUVEMENT ENGENDRE PAR L'ACTION DES FORCES DE BRASSAGE EST CALCULE A L'AIDE D'UN MODELE QUI RESOUT EGALEMENT LES EQUATIONS DE TRANSPORTS DES DIFFERENTS SOLUTES (CA, AL, MG, O, C) PAR DIFFUSION, CONVECTION ET TURBULENCE. UNE ATTENTION PARTICULIERE EST PORTEE AU PHENOMENE DE VOLATILISATION A LA SURFACE LIBRE. LA VALIDATION DU MODELE HYDRODYNAMIQUE EST REALISEE DANS UN FOUR PILOTE A PARTIR DE COMPARAISONS ENTRE LES DEPLACEMENTS D'UNE PARTICULE POSEE A LA SURFACE ET LE MOUVEMENT CALCULE DU LIQUIDE. LES SIMULATIONS METTENT EN EVIDENCE L'IMPORTANCE D'UN CALCUL PRECIS DE L'INTENSITE DE LA TURBULENCE A LA SURFACE LIBRE DU BAIN METALLIQUE. LE MODELE DE TRANSFERT DE MATIERE, POUR SA PART, A PERMIS DE SIMULER DES EXPERIENCES DE VOLATILISATION DU MANGANESE DISSOUS DANS LE FER LIQUIDE. EN COUPLANT LE MODELE DE TRANSFERT DE MATIERE A UN MODELE D'EQUILIBRE THERMODYNAMIQUE DEVELOPPE A L'IRSID, IL EST POSSIBLE D'OBTENIR AU COURS DU TEMPS ET EN TOUT POINT DU BAIN LA COMPOSITION DU METAL LIQUIDE AINSI QUE LA COMPOSITION ET LA NATURE DES INCLUSIONS FORMEES. CETTE MODELISATION PERMET EGALEMENT DE REPRESENTER, DE MANIERE SIMPLIFIEE, LES TRANSFERTS DE MATIERE AUX INTERFACES METAL LIQUIDE-REFRACTAIRE. LES PRINCIPAUX RESULTATS OBTENUS A L'AIDE DE CETTE DEMARCHE SONT PRESENTES ET DISCUTES
Author: A.. HOLCBLAT
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Languages : fr
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ON ETUDIE L'ECOULEMENT D'UN GAZ INCOMPRESSIBLE A PROPRIETES PHYSIQUES VARIABLES, SOUMIS AU CHAMP DE PESANTEUR, DANS UNE CONDUITE HORIZONTALE CYLINDRIQUE DONT LA PAROI EST CHAUFFEE DANS LA MASSE. ON CONSTRUIT UN DISPOSITIF EXPERIMENTAL PERMETTANT DE MESURER LES PROFILS DE VITESSE ET DE TEMPERATURE. LES ESSAIS PERMETTENT DE DETERMINER DANS QUEL DOMAINE ON PEUT SUPPOSER LA CONVECTION MIXTE NEGLIGEABLE ET ILS FOURNISSENT POUR L'AIR DES LOIS DE VITESSE ET DE TEMPERATURE DANS LE CAS OU LES PROPRIETES PHYSIQUES VARIENT. ON PART DE CES LOIS POUR JUSTIFIER LES CORRELATIONS EXPERIMENTALES DONNANT LE COEFFICIENT DE FROTTEMENT ET LE NOMBRE DE MARGOULIS.
Author: Philippe Abadie (auteur d'une thèse de mécanique).)
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Languages : fr
Pages : 119
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MISE EN EVIDENCE DES PARAMETRES DE SIMILITUDE LES MIEUX ADAPTES AUX PROBLEMES DE THERMOHYDRAULIQUE DES METAUX LIQUIDES. MISE EN EVIDENCE EXPERIMENTALE DE L'INFLUENCE DES DIFFERENTS PARAMETRES ADIMENSIONNELS CARACTERISTIQUES DES ECOULEMENTS DE CONVECTION MIXTE. DANS LE CAS D'UNE CAVITE CHAUFFEE PAR LE HAUT ON DISTINGUE 3 ZONES: ZONE DE MELANGE, ZONE DE RECIRCULATION, ZONE STRATIFIEE AU SOMMET DE LA CAVITE DONT L'EPAISSEUR DEPEND DES EFFETS DE CONVECTION NATURELLE. DEVELOPPEMENT D'UN MODELE SIMPLE UTILISANT LA NOTION DE NOMBRE DE RICHARDSON CRITIQUE. DETERMINATION DES FORMULES DE CORRELATION POUR LE TRANSFERT DE CHALEUR DANS LES CAS DU CHAUFFAGE PAR LE HAUT ET D'UNE PAROI OVALE CHAUFFANTE
Author: Edmond Vérollet
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Languages : fr
Pages : 237
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Author: Michel Ledoux
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Languages : fr
Pages : 362
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Author: Charlotte Bayeux
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Languages : fr
Pages : 0
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Depuis de nombreuses années, le givrage a été identifié comme un danger dans le domaine de l'aéronautique.L'accrétion de givre se produit lorsque des gouttelettes d'eau surfondue se déposent sur une surface, enparticulier le bord d'attaque d'une aile ou la lèvre d'entrée d'air moteur, et gèlent après l'impact. Ceci peutensuite engendrer une dégradation des performances aérodynamiques, un dysfonctionnement des sondes ouencore un endommagement du moteur. C'est pourquoi cette problématique est étudiée avec attention. Lesessais en vol et en soufflerie étant longs et coûteux, la simulation numérique de l'accrétion de givre est devenueun outil nécessaire dans le processus de conception et de certification des avions. Cette thèse s'inscrit dans le contexte de la modélisation 3D de l'accrétion de givre, et plus particulièrement des couches limites dynamique et thermique qui se développent autour du corps givré. Les outils numériques devant être rapides et robustes, l'approche proposée dans cette thèse pour le calcul aérodynamique est une méthode couplée Euler/couche limite intégrale. Ainsi, un modèle intégral est développé pour représenterle développement de la couche limite dynamique. La partie thermique est modélisée soit par une méthodesimplifiée basée sur des approches algébriques, soit par une méthode intégrale. Cette modélisation des coucheslimites dynamique et thermique est valable sur paroi lisse ou rugueuse et permet de fournir notamment lecoefficient de frottement et le coefficient d'échange thermique qui sont nécessaires pour un calcul d'accrétion degivre. Les équations intégrales de couche limite, associées à leurs relations de fermeture, sont ensuite résoluespar une méthode Volumes-Finis sur maillage surfacique non structuré, qui est bien adaptée pour les géométriescomplexes. De plus, des traitements numériques spécifiques sont mis en œuvre pour améliorer la précision dela méthode au voisinage du point d'arrêt et pour rendre le code robuste au passage du décollement.Après la validation de la méthode de couche limite, le code est utilisé dans les chaînes de givrage 2D et 3Dde l'ONERA pour des applications d'accrétion de givre. Ceci permet de montrer l'intérêt de la méthode entermes de robustesse et de précision par rapport aux codes de couche limite habituellement utilisés dans lescodes de givrage actuels.
Author: François-Dominique Cipriani
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Languages : fr
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UNE ETUDE NUMERIQUE DE LA CONVECTION THERMOCAPILLAIRE DANS DES BAINS FONDUS EST DEVELOPPEE. LES EQUATIONS GOUVERNANT LES ECOULEMENTS ET LES TRANSFERTS THERMIQUES SONT EXPLICITEES DANS LE CADRE DE MILIEUX COMPORTANT PLUSIEURS PHASES ET COMPOSES DE PLUSIEURS CONSTITUANTS. UNE METHODE NUMERIQUE AUX DIFFERENCES FINIES EST DEVELOPPEE POUR LA RESOLUTION DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES EN FORMULATION ROTATIONNEL-FONCTION DE COURANT ET L'EQUATION DE CONSERVATION DE L'ENERGIE. UN SCHEMA CENTRE DANS L'ESPACE ET UN SCHEMA IMPLICITE AUX DIRECTIONS ALTERNEES DANS LE TEMPS SONT UTILISES POUR LA DISCRETISATION. UNE METHODE DE DIFFERENTIATION COMPACTE EST UTILISEE POUR LA RESOLUTION DE L'EQUATION DE DEFINITION DU ROTATIONNEL. DANS LE CAS D'UNE INTERFACE LIQUIDE/SOLIDE SUPPOSEE RECTANGULAIRE ET UNE SURFACE LIBRE PLANE, ET SOUMISE A UNE DISTRIBUTION SINUSOIDALE DE TEMPERATURE, ON S'EST ATTACHE A IDENTIFIER LES REGIMES INERTIEL ET DIFFUSIF AVEC UNE PARTICULIERE ATTENTION POUR LEUR TRANSITION. ON A ENSUITE SUPPOSE QUE LA SURFACE LIBRE POUVAIT SE DEFORMER ET ON S'EST INTERESSE A LA DESCRIPTION DE CETTE DEFORMATION EN FONCTION DU NOMBRE DE CAPILLARITE. DANS LE CAS D'UNE APPLICATION A UNE FUSION SUPERFICIELLE PAR LASER, UNE METHODE ENTHALPIQUE A GRILLE FIXE NOUS A PERMIS DE DECRIRE LA POSITION DE L'INTERFACE LIQUIDE/SOLIDE, LA FORME DU BAIN FONDU ET LES EFFETS THERMOCAPILLAIRES, EN FAISANT VARIER LES CARACTERISTIQUES DU LASER, LA VITESSE DE BALAYAGE, L'INTENSITE ET LE RAYON. ENFIN, POUR DIFFERENTS METAUX, L'ETUDE A PORTE SUR LA DESCRIPTION DES EFFETS DE LA CONVECTION THERMOCAPILLAIRE ET DE LA COMPOSITION DU MATERIAU EN SURFACE SUR LE DEVELOPPEMENT DE LA ZONE AFFECTEE PAR LE PASSAGE DU RAYON LASER
