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Modélisation thermique des milieux poreux et prise en compte du couplage des paramètres de porosité pour l'étude de l'influence de la forme des pores
Résumé La première partie de ce travail a pour objet de mettre en évidence le couplage des paramètres géométriques qui caractérisent le milieu poreux: forme des pores, répartition et porosité limite. Elle montre également la nécessité de considérer ce couplage pour aborder correctement la modélisation des milieux poreux et notamment pour la comparaison de matériaux dont les configurations de porosité sont différentes d'un point de vue forme et répartition des pores. Ces points sont généralement mal pris en compte tant sur le plant thermique que mécanique dans les modélisations existantes. La seconde partie traite de la mise en place effective de modèles thermiques permettant la comparaison des matériaux de configuration de porosités différentes constitués pour l'un de vides sphériques répartis en réseau cubique simple et pour l'autre de vides ellipsoïdaux orientés uniaxialement et répartis en réseu parallélépipédique de maille variable. Les hypothèses thermiques sont précisées et des simplifications d'ordre géométrique compatibles avec le couplage des paramètres de porosité sont introduites pour faciliter les calculs. Ces derniers conduisent à des résultats directement exploitables en ce qui concerne l'influence de la forme et de l'orientation des poreus sur les performances thermiques de matériaux poreux diphasiques. Les modèles établis peuvent être transposés au cas de matériaux diphasiques non poreux et pourraient être développés dans le carde des matériaux poreux pour la prise en compte d'une troisième phase liquide en plus des phases solide et gazeuse.
Abstract The aim of the first part of this work is to show the dependence of porous media on geometrical parameters: form and distribution of pores and maximal porosity. It also proves the necessity to consider this dependence when building correct patterns of porous media and more particularly when comparing materials which have different forms and distributions of pores. These points are not generally well-studied in existing patterns both from a thermal standpoint as from a mechanical one. The second part of this work concerns implementing thermal patterns that allow to compare a material constituted by spherical pores distributed in a cubic system with one constituted by ellipsoidal pores uniaxially oriented and distributed in a parallelepipedic system with variable dimensions. Thermal hypotheses are specified and geometrical simplifications compatible with the dependence of porosity parameters are introduced to simplify calculations. This leads to directly usable results on the influence of form and distribution of pores on the thermal characteristics of diphasic porous materials. Established patterns can be transposed for diphasic non-porous materials, which could be developed for porous materials by taking into account a third liquid stage in addition to solid and gaseous stages.
Modélisation thermique des milieux poreux et prise en compte du couplage des paramètres de porosité pour l'étude de l'influence de la forme des pores
Résumé La première partie de ce travail a pour objet de mettre en évidence le couplage des paramètres géométriques qui caractérisent le milieu poreux: forme des pores, répartition et porosité limite. Elle montre également la nécessité de considérer ce couplage pour aborder correctement la modélisation des milieux poreux et notamment pour la comparaison de matériaux dont les configurations de porosité sont différentes d'un point de vue forme et répartition des pores. Ces points sont généralement mal pris en compte tant sur le plant thermique que mécanique dans les modélisations existantes. La seconde partie traite de la mise en place effective de modèles thermiques permettant la comparaison des matériaux de configuration de porosités différentes constitués pour l'un de vides sphériques répartis en réseau cubique simple et pour l'autre de vides ellipsoïdaux orientés uniaxialement et répartis en réseu parallélépipédique de maille variable. Les hypothèses thermiques sont précisées et des simplifications d'ordre géométrique compatibles avec le couplage des paramètres de porosité sont introduites pour faciliter les calculs. Ces derniers conduisent à des résultats directement exploitables en ce qui concerne l'influence de la forme et de l'orientation des poreus sur les performances thermiques de matériaux poreux diphasiques. Les modèles établis peuvent être transposés au cas de matériaux diphasiques non poreux et pourraient être développés dans le carde des matériaux poreux pour la prise en compte d'une troisième phase liquide en plus des phases solide et gazeuse.
Abstract The aim of the first part of this work is to show the dependence of porous media on geometrical parameters: form and distribution of pores and maximal porosity. It also proves the necessity to consider this dependence when building correct patterns of porous media and more particularly when comparing materials which have different forms and distributions of pores. These points are not generally well-studied in existing patterns both from a thermal standpoint as from a mechanical one. The second part of this work concerns implementing thermal patterns that allow to compare a material constituted by spherical pores distributed in a cubic system with one constituted by ellipsoidal pores uniaxially oriented and distributed in a parallelepipedic system with variable dimensions. Thermal hypotheses are specified and geometrical simplifications compatible with the dependence of porosity parameters are introduced to simplify calculations. This leads to directly usable results on the influence of form and distribution of pores on the thermal characteristics of diphasic porous materials. Established patterns can be transposed for diphasic non-porous materials, which could be developed for porous materials by taking into account a third liquid stage in addition to solid and gaseous stages.
Modélisation thermique des milieux poreux et prise en compte du couplage des paramètres de porosité pour l'étude de l'influence de la forme des pores
Cabrillac, Richard (author) / Sicard, Jean (author)
Materials and Structures ; 29 ; 206-218
1996-05-01
13 pages
Article (Journal)
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French
| British Library Online Contents | 1996
SUR LES MILIEUX POREUX ET LES COEFFICIENTS DE POROSITÉ
| Online Contents | 2011
| Taylor & Francis Verlag | 2004