Convection inverse dans un mini-canal : application à l'estimation de la vitesse débitante et aux conditions pariétales par thermographie infrarouge

Overview & Synopsis

Cette étude porte sur la modélisation de l'écoulement et des transferts thermiques (conduction et convection forcée) dans un mini canal plan d'une épaisseur 1 mm. A cette échelle, il est difficile d'introduire des capteurs non intrusifs pour caractériser l'écoulement et les transferts thermiques. Notre objectif est d'utiliser des mesures par thermographie infrarouge sur les faces externes du canal et des techniques inverses pour remonter à la vitesse et à l'évolution de la température moyenne débitante d'un fluide en écoulement, de façon non intrusive afin de montrer l'intérêt d'une approche où le traditionnel coefficient d'échange local est remplacé par une fonction de transfert. Avant de passer à la validation expérimentale utilisant la thermographie infrarouge, nous allons effectuer des simulations numériques et une étude de sensibilité des champs de température externe à la vitesse débitante U et au coefficient d'échange externe h. Mots clés : Mini-canal, convection inverse, thermographie infrarouge, sensibilité. Nomenclature T température, K h coefficient d'échange externe W.m 2 .K-1 e épaisseur, m Symboles grecs Re nombre de Reynolds λ conductivité thermique, W.m-1 .K-1 U vitesse moyenne, m.s-1 ρ masse volumique, kg.m-3 u profil de vitesse, m.s-1 φ densité de flux, W.m-2