Fluxmètre thermique : conception, modélisation, réalisation et caractérisation. Mesures de températures et de densités de flux thermiques

Résumé : En vue d'applications futures dans le domaine de la récupération d'énergie à basse température à partir de microsystèmes, la connaissance des transferts thermiques aux parois est d'une grande importance. Ces mesures sont réalisées à l'aide de capteurs spécifiques qui permettent de connaître le flux thermique total échangé entre la paroi sur laquelle ils sont installés et le milieu environnant. Cette étude se situe dans le cadre du développement de fluxmètres thermiques a gradient répondant aux contraintes liées aux machines thermiques de type micro-moteur Stirling. Six types de fluxmètres thermiques à sondes à résistance ont été développés à partir de différents matériaux, géométries et formes de capteurs. Une étude électrothermique, prenant en compte l'effet d'auto-échauffement, a été menée et validée expérimentalement. Les techniques de fabrication et de caractérisation, opérés majoritairement en salle blanche, ont permis de réaliser de nombreux capteurs à couches minces. Des supports spécifiques pour ces capteurs ont été développés. Ces capteurs de flux thermique, dont les résistances ont été étalonnées par rapport à une sonde de référence de haute précision, permettent également la mesure de la température. Pour mesurer la densité de flux thermique, deux méthodes ont été testées. La première méthode est indirecte : elle consiste à mesurer le gradient de température à l'aide de deux sondes à résistance en platine. La deuxième méthode est directe : elle repose sur un étalonnage en flux. Enfin, l'influence de l'intrusion des capteurs sur le répartition des flux thermiques dans la pièce à mesurer, avec ou sans support spécifique, a été étudiée.
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Thèse
Thermique [physics.class-ph]. Université de Franche-Comté, 2016. Français. 〈NNT : 2016BESA2085〉
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Soumis le : vendredi 8 juin 2018 - 09:49:05
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Aymen Zribi. Fluxmètre thermique : conception, modélisation, réalisation et caractérisation. Mesures de températures et de densités de flux thermiques. Thermique [physics.class-ph]. Université de Franche-Comté, 2016. Français. 〈NNT : 2016BESA2085〉. 〈tel-01810659〉

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