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Lévêque, Marie. Étude expérimentale et modélisation d'une boucle de refroidissement à pompage hybride capillaire mécanique

Lévêque, Marie (2020). Étude expérimentale et modélisation d'une boucle de refroidissement à pompage hybride capillaire mécanique.

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Résumé en francais

Ce travail présente une étude d'hybridation d'une boucle diphasique à pompage capillaire avec une pompe centrifuge. Ce couplage doit permettre d'étendre l'utilisation de ces boucles à des environnements fortement contraints thermiquement et mécaniquement comme on en trouve dans le contexte de l'aérospatial. Un banc expérimental a été développé afin d'explorer le comportement d'un couplage en série d'une CPL (Capillary Pumped Loop) avec une pompe centrifuge en amont de l'évaporateur. Nous avons montré qu'il est possible d'étendre la capacité de pompage de 10 kPa à 60 kPa, soit bien au delà de la limite intrinsèque de l'évaporateur (limite capillaire). Les performances thermiques sont augmentées par le sous-refroidissement supplémentaire apporté par la pompe. La robustesse de ce couplage a été également démontrée lors de l'application de fortes sollicitations (cycle de puissance, phase de démarrage). La modélisation du système a révélée qu'une optimisation du contrôle passe notamment par la maîtrise des phases de percolation/condensation de la vapeur en amont de l'évaporateur. Dans une dernière partie, les résultats préliminaires obtenus lorsque la pompe centrifuge est placée en amont du réservoir sont présentés. Nous avons montré que dans ce cas, le contrôle est rendu difficile par la redistribution du liquide entre le condenseur et le réservoir. Cependant, la modélisation a permis d'identifier plusieurs effets stabilisant (performances du condenseur, pertes de charge, caractéristique de pompe) qui pourraient autoriser l'hybridation des LHP (Loop Heat Pipe).

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Miscevic, Marc
Bertin, Yves
Ecole doctorale:Mécanique, énergétique, génie civil, procédés (MEGeP)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire PLAsma et Conversion d'Energie (LAPLACE), UMR 5213
Mots-clés libres :Boucle à pompage capillaire - Assistance mécanique - Boucle hybride - Pompe mécanique - Refroidissement d'électronique
Sujets :Sciences de l'ingénieur
Déposé le :20 Nov 2020 14:00