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Thermo-acoustique

L’interaction d’une onde acoustique et d’un gradient de température est un phénomène ancien qui n’a attiré la communauté scientifique pour sa richesse d’applications que depuis l’article "fondateur" de Ceperley en 1982. Cet article mettait en évidence l’importance d’un élément poreux du même type que le régénérateur d’un moteur Stirling. Si l’acoustique du phénomène est aujourd’hui bien étudiée, la physique des échanges thermiques à l’intérieur du régénérateur reste encore mal comprise. La présence au sein de PHASE de physiciens de l’acoustique et de la thermique crée un contexte très favorable à cette étude.

Une première expérience de génération d’un gradient de température au sein d’un milieu poreux placé à l’intérieur d’une cavité fermée siège d’une onde acoustique stationnaire de grande amplitude a été réalisée au laboratoire. Le dispositif a été prévu de telle sorte que l’on puisse remplacer le matériau poreux pour étudier différentes configurations et permettre également la caractérisation de la diffusion thermique à l’intérieur du milieu poreux. La mise en place s’effectuera avec les éléments classiquement utilisés (mousse d’acier, céramiques) mais également avec des matériaux granulaires de types aérogels de silice dont les propriétés thermiques et acoustiques sont étudiées au laboratoire. La thèse présentera également un aspect de modélisation numérique sans tenir compte des simplifications souvent drastiques, effectuées par le monde

Dispositif expérimental thermoacoustique
Stack en aérogel de silice