Laboratoires participants phase université Toulouse III

Laboratoires participants

• PHASE Université Toulouse III

• LETEM Université Marne –la-Vallée

• CETHIL INSA-Lyon

• LAMTI Université d’Artois – FSA Béthune

Origine du regroupement : Etude, promotion et amélioration de produits pour le bâtiment

Matériaux alvéolaires

• Milieu multifonctions (résistance mécanique, isolation thermique, acoustique,…)

• Rôle essentiel des alvéoles

• Milieu hétérogène

• Arrangement régulier (ou non!) des alvéoles
• Échelle intermédiaire (de 1 à 10 cm)

• Transferts couplés conducto-convecto-radiatifs

Bibliographie

• Cavité différentiellement chaufée : très abondante

• Cavité partitionnée : abondante

• Cavité partitionnée avec paroi conductrice : peu abondante ou nulle

• Milieux à grandes alvéoles : ?

Méthodes d’approche

• Bibliographie

• Analyse extensive des travaux sur les cavités différentiellement chauffées

• Méthodes expérimentales

• Produits industriels
• Modèles physiques

• Modélisation

• Produits industriels
• Modèles académiques

Méthodes expérimentales disponibles dans les équipes

Mesure de K par méthode boîte chaude gardée (PHASE, LAMTI)

Mesure de R par méthode plaque chaude gardée (CETHIL)

• Adaptation de la méthode aux milieux alvéolaires

Interférométrie Holographique en Temps Réel (PHASE)

• Métrologie non intrusive

• Champs de température
• Phénomènes 2D
• Similitude

Mesure des propriétés radiatives (CETHIL)

Modélisation

• Modèles nodaux : MATLAB, autres

• Codes CFD : FLUENT, FEMLAB (LETEM, CETHIL, PHASE)

Quelques résultats

Modèles numériques : Alvéole dans un bloc creux de béton

Elément à trois rangées d’alvéoles

Commentaires

• Aspects tridimensionnels

• Influence du rayonnement sur la convection

• Calcul de la résistance thermique en accord avec la littérature

• Importance de la description des conditions aux limites

• Nécessité de validation avec résultats expérimentaux

Modèles physiques

• Maquette en PVC démontable (échelle 1)

• Nombre et épaisseur des cloisons variables

Commentaires

• Stationnaire :

• Résistance thermique en accord avec théorie
• Mesure de la stratification
• Mise en évidence de l’apparition de la convection

• En cours : régime sinusoïdal établi

• Cloisons nombreuses : comportement pseudo conductif, modèle analytique
• Peu de cloisons : comportement C-C-R : pas de modèle simple

Etude de Matériaux réels

• Mesure des propriétés thermo-physiques du solide

• Adaptation des méthodes de mesure aux parois alvéolaires

• Mesures sur produit entier ou partiellement découpé

Commentaires

• Vérification et/ou critique des méthodes d’évaluation normatives des propriétés thermiques des matériaux

• Appréhension quantitative de l’importance des différents modes de transferts couplés

• Ouverture sur les possibilités d’amélioration ou d’optimisation

Conclusions

• Possibilités et limites des techniques de calcul des transferts couplés dans parois alvéolaires

• Corrélations pour le transport convectif
• Évaluation analytique des échanges radiatifs

• Possibilités de représentation par un milieu équivalent homogène

• Limites d’apparition de la convection naturelle

• Importance du transfert radiatif

• Nécessité d’analyser le couplage conducto-convecto-radiatif

Projets

• Mettre en commun les acquis théoriques

• Mettre en commun les savoir faire

• Aborder les matériaux alvéolaires sous un angle académique

• ….et intéresser d’autres secteurs industriels