Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Les efforts visant à améliorer les échangeurs thermiques dans de nombreux secteurs industriels (automobile, électronique...) nécessitent l'intensification des transferts de chaleur par convection. De nouvelles voies d'optimisation doivent donc être étudiées. L’utilisation des nanofluides en tant que fluide thermique est un nouveau domaine encore en phase de recherche. L’influence d'un certain nombre de paramètres, tels que la taille et la forme, les phénomènes aux interfaces entre liquide et particules, sont encore mal compris et caractérisés. Au final, le succès du développement d'un nanofluide industriel demande la résolution simultanée de plusieurs aspects, à commencer par l’amélioration du coefficient d’échange thermique.
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The efforts aimed at improving heat exchangers in many industrial sectors (automotive, electronic, etc.) require the intensifying of heat transfer by convection. New optimization means must therefore be studied. The usage of nanofluids as thermal fluids is a new domain which is still at the research stage. The influence of a certain number of parameters, such as size and form, the phenomena at interfaces between liquid and particle are still ill-understood and characterized. The successful development of an industrial nanofluid requires simultaneously solving several issues and primarily improving the thermal exchange coefficient.
Auteur(s)
-
Jean-Antoine GRÜSS
INTRODUCTION
Les efforts visant à améliorer les échangeurs thermiques dans de nombreux secteurs industriels (automobile, électronique...) nécessitent l'intensification des transferts de chaleur par convection [1] [2]Intensification des échanges thermiques. [3]Convection thermique et massique – Principes généraux. [4]Convection thermique et massique – Nombre de Nusselt : partie 1. [5]Convection thermique et massique – Nombre de Nusselt : partie 2.. Les améliorations dites « passives », au niveau des surfaces d'échange, sont une voie déjà largement explorée et atteignent leurs limites. De nouvelles voies d'optimisation doivent donc être étudiées. L'une d'elles consiste à utiliser de nouveaux fluides capables d'accroître les transferts thermiques : c'est le cas des nanofluides.
La définition des termes techniques, en gras dans le texte, est donnée dans un tableau en fin d'article.
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Transferts de chaleur en monophasique
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3. Propriétés thermophysiques des nanofluides
3.1 Conductivité thermique
De nombreuses études ont été menées afin de mesurer, mais aussi d'expliquer et de prédire, l'augmentation de la conductivité thermique des nanofluides. Différentes méthodes de mesure de conductivité thermique ont été employées, la plus courante reste la méthode utilisant un fil chaud en régime transitoire. Néanmoins, compte tenu de la dispersion des résultats, des biais expérimentaux ont été suspectés et d'autres méthodes de mesure ont été utilisées, comme la méthode 3ω [14], les méthodes stationnaires utilisant une différence de température entre deux plaques ou deux cylindres et les méthodes optiques basées sur la variation de l'indice de réfraction en fonction de la température [6].
Un benchmark international en cours, initié par le MIT [15], permettra sans doute de lever cette controverse.
Benchmark : point de référence
La figure 3 montre les résultats de mesures expérimentales effectuées sur des nanofluides à base d'eau Nanofluides pour les applications thermiques[16] [17]Mesure de la conductivité thermique des liquides et des gaz....
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Propriétés thermophysiques des nanofluides
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BONTEMPS (A.), GARRIGUE (A.), GOUBIER (C.), HUETZ (J.), MARVILLET (C.), MERCIER (P.), VIDIL (R.) - Intensification des échanges thermiques. - [BE 2 343] Techniques de l'Ingénieur.
-
(2) - PADET (J.) - Convection thermique et massique – Principes généraux. - [BE 8 205] Génie énergétique (2005).
-
(3) - PADET (J.) - Convection thermique et massique – Nombre de Nusselt : partie 1. - [BE 8 206] Génie énergétique (2005).
-
(4) - PADET (J.) - Convection thermique et massique – Nombre de Nusselt : partie 2. - [BE 8 207] Génie énergétique (2005).
-
(5) - LALLEMAND (A.) - Écoulement des fluides – Étude physique et cinématique. - [BE 8 151] Génie énergétique (1999).
-
(6) - LE...
ANNEXES
CHOI (S.) - Enhancing Thermal Conductivity of Fluids with Nanoparticles. - The American Society of Mechanical Engineers, New-York, vol. 231/MD-vol. 66:99-105, nov. 1995.
DAS (S.) - CHOI (S.) - YU (W.) - PRADEEP (T.) - Nanofluids : Science and Technology. - J. Wiley (2008).
YU (W.) - FRANCE (D.) - ROUTBORT (J.) - CHOI (S.) - Review and Comparison of Nanofluid Thermal Conductivity and Heat Transfer Enhancements. - Heat Transfer Engineering, vol. 29, p. 432-460 (2008).
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KABELAC (S.) - KUHNKE (J.) - Heat transfer mechanisms in nanofluids – Experiments and theory. - 13 th IHTC, Sydney, 13-18 août 2006.
YU (W.) - FRANCE (D.) - CHOI (S.) - ROUTBORT (J.) - Review and Assessment of Nanofluid Technology for Transportation and Other Applications. - ANL/ESD/07-9 (2007).
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Anonymous - International Nanofluid Properties Benchmark Exercise (INPBE). - (2008) http://mit.edu/nse/nanofluids/benchmark/index.html
WANG (B.) - ZHOU (L.) - PENG (X.) - ZHANG (X.) - Enhancing the effective thermal conductivity of liquid with dilute suspensions of nanoparticles. - Fifteenth Symposium on Thermophysical properties, Boulder, CO, États-Unis, 22-27 juin 2003.
HWANG (Y.) - AHN (Y.) - SHIN (H.) - LEE (C.) - KIM (G.) - PARK (H.) - LEE (J.) - Investigation on Characteristics of Thermal Conductivity...
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