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Sandra Spagnol

Maître de conférences (section 62)

Faculté des Sciences et d’Ingénierie (FSI)

Département de Mécanique

Coordonnées :
Mail : sandra.spagnol univ-tlse3.fr
Tél : 05 61 55 64 08
Fax : 05 61 55 81 54

Activités de Recherche :

Matériaux organisés (Axe MAE)

  • Reconstruction 3D de la structure d’aérogels de silice à partir d’images MET (Collaboration avec le laboratoire Charles Coulomb de Montpellier)

Un code numérique de prédiction de la conductivité thermique de matériaux poreux a été développé lors de la thèse de Sandra Spagnol. Il faut fournir en entrée du programme la géométrie de la structure du matériau. Cette géométrie est par la suite pixéllisée pour être traitée par le programme. Au lieu de travailler à partir de géométries créées avec des fractales déterministes ou aléatoires, il est intéressant de travailler sur des géométries réelles reconstituées à partir d’images provenant d’un microscope électronique à transmission.

  • Plateforme de mesure des propriétés thermophysiques de matériaux isolants, superisolants et hétérogènes

Le laboratoire s’est doté d’une plateforme de caractérisation thermique qui permet la mesure de propriétés thermiques. Il est constitué à l’heure actuelle de trois bancs d’essais : mesure de la conductivité thermique de matériaux superisolants basé sur la méthode du film chaud gardé à pression atmosphérique et sous vide, mesure de la conductivité et de la diffusivité thermique de matériaux isolants hétérogènes basé sur la méthode du plan chaud, mesure du coefficient de transmission thermique d’une paroi basé sur deux enceintes climatiques régulables.

Matériaux à changement de phase (Axe MEA et SyME)

  • Amélioration de l’efficacité du stockage d’énergie par les matériaux à changement de phase (Collaboration avec le LMDC de Toulouse)

Les matériaux à changement de phase, principalement des paraffines dans les applications liées aux bâtiments, sont utilisés pour stocker ou restituer l’énergie mise en jeu au cours de leurs changements de phase. L’étude en cours vise à modéliser le phénomène de changement de phase, et à optimiser les configurations géométriques dédiées au stockage de l’énergie pour l’eau chaude sanitaire.

  • Suivi du changement de phase d’une paraffine à l’aide d’ondes ultrasonores de forte amplitude

Le montage d’un nouveau banc d’essai permettra dans un premier temps la validation du modèle numérique, dans une configuration 1D. Nous envisageons de suivre la progression d’un front de changement de phase sous l’effet d’un flux de chaleur contrôlé. Les matériaux en question atténuent fortement les ultrasons, c’est pourquoi l’utilisation d’ultrasons de fort niveau sera probablement nécessaire.

Matériaux biosourcés (Axe MAE et SyME)

  • Caractérisation thermophysique de blocs de béton de chanvre en vue de l’amélioration de la performance énergétique des bâtiments et du confort hygrothermique (Collaboration avec le LMDC de Toulouse)

Dans le cadre de l’opération NeoCampus, l’Université Paul Sabatier de Toulouse finance des projets visant à améliorer les bâtiments sur le campus. L’un de ces projets ambitieux est de mettre en œuvre, lors des différentes rénovations prévues, des matériaux biosourcés à tester en tant que parois extérieures et sous la forme de cloisons amovibles. La première étape de ce projet est de réaliser une caractérisation thermophysique à l’échelle du matériau mais également de la paroi des produits biosourcés qui seront mis en œuvre. Ces matériaux sont des blocs de béton de chanvre et ont été mis en oeuvre pour une étude expérimentale d’une paroi entière sur le banc d’essais des chambres climatiques. Une étude numérique est aussi menée en parallèle.

Activités administratives et d’enseignement :

Co-responsable de la Licence 3 Energétique de l’Habitat

Membre du Conseil de Département de Mécanique

  • L3 Energétique de l’Habitat : Cours/TD/TP Thermodynamique et Thermique, Suivi de Projet
  • M1 Energétique de l’Habitat : Cours/TD Conditionnement de l’air et Hydraulique du bâtiment, Suivi de Projet TER, Suivi de Stage
  • M2 Energétique de l’Habitat : Projet Audit Energétique et Confort, Suivi de Stage

Bibliographie :

  • Publications dans des revues internationales avec comité de lecture

F. Despetis, N. Bengourna, B. Lartigue, S. Spagnol and N. Olivi-Tran, Three-dimensional reconstruction of aerogels from TEM images
JOURNAL OF NON-CRYSTALLINE SOLIDS, 2012, Vol. 358, n° 9, pp. 1180-1184.

S. Spagnol, B. Lartigue, A. Trombe and F. Despetis, Experimental Investigations on the Thermal Conductivity of Silica Aerogels by a Guarded Thin-Film-Heater Method
JOURNAL OF HEAT TRANSFER-TRANSACTIONS OF THE ASME, 2009, Vol. 131, n° 7

F. Thellier, F. Monchoux, S. Spagnol and M. Bonnis-Sassi, Measurement of ambient air temperature for evaluation of human heat convective losses
MEASUREMENT, 2009, Vol. 42, n° 1, pp. 62-70.

S. Spagnol, B. Lartigue, A. Trombe and V. Gibiat, Modeling of thermal conduction in granular silica aerogels
JOURNAL OF SOL-GEL SCIENCE AND TECHNOLOGY, 2008, Vol. 48, n° 1-2, pp. 40-46.
14th International Sol-Gel Conference Montpellier FRANCE SEP 02-07 2007.

S. Spagnol, B. Lartigue, A. Trombe and V. Gibiat, Thermal modeling of two-dimensional periodic fractal patterns an application to nanoporous media
EPL, 2007, Vol. 78, n° 4

  • Chapitre de livre

B. Lartigue and S. Spagnol, Conduction heat transfer in super insulating materials from self-similar nanoscale medium to macroscopic granular packing
Constructal theory and multi-scale geometries -Collection Les Actes - Presse ENSTA, 2010, Chapitre 2

  • Communications avec comité de lecture et actes

S. Spagnol, B. Lartigue and A. Trombe, Résistance thermique de contact dans des empilements granulaires - Applications aux aérogels de silice
Société Française de Thermique, 2008, pp. 47-52., Toulouse

F. Lavoye, F. Thellier, S. Spagnol and B. Lartigue, Perception de la qualité des ambiances intérieures soumises à des transferts thermo-aérauliques
Conférence IBPSA France (International Building Performance Simulation Association), 2008, Lyon

S. Spagnol, B. Lartigue and A. Trombe, Conductivité thermique équivalente de milieux nanoporeux à géométries contrôlées: Application aux aérogels de silice
Colloque Interuniversitaire Franco-Québécois sur la Thermique des Systèmes, 2007, pp. 377-382., Montréal (Canada)

S. Spagnol, J-C. Foures, D. Fouquet, B. Lacarriere and A. Trombe, Proposition dun équivalent paroi de pont thermique
4ème conférence IBPSA France (International Building Performance Simulation Association), 2004, Toulouse

  • Communications avec comité de lecture

B. Lartigue and S. Spagnol, Transferts conductifs dans des super isolants du milieu nanoporeux autosimilaire aux empilements granulaires
Journée thématique de la SFT « Théorie constructale et géométries multi- échelles : procédés énergétique et matériaux » Paris, 2009

S. Spagnol, B. Lartigue and A. Trombe, Experimental thermal conductivity of monolithic and granular aerogels
18th European Conference on Thermophysical Properties, 2008, Pau

S. Spagnol, B. Lartigue, A. Trombe and V. Gibiat, Thermal conduction modeling in granular silica aerogels
XIVth International Sol-Gel Conference, 2007, Montpellier

S. Spagnol, A. Trombe and B. Lartigue, State of art of thermal properties in silica aerogels
V Congreso de la Sociedad Venezolana de Fisica, 2005, Punto Fijo (Venezuela)