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Auteur(s)
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Georges LE PALEC : Professeur à l’Institut de mécanique de Marseille, université de la Méditerrannée
-
Daniel RONDOT : Professeur à l’Institut universitaire de technologie de Belfort
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Lire l’articleINTRODUCTION
Cet article présente un dispositif qui permet l’analyse expérimentale d’une distribution de température dans un volume qui peut être très réduit (par exemple, analyse d’une couche limite). Cette technique d’investigation peut être utilisée à des fins de profilométrie, cartographie ou tomographie thermiques, les résultats acquis étant complémentaires de ceux qui peuvent être obtenus par thermographie infrarouge. En effet, lors de l’étude du transfert de chaleur par convection entre une surface et un fluide, le couplage des deux techniques peut conduire à une mesure précise des coefficients de transfert de chaleur locaux.
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- Version courante de mai 2023 par Séverine GOMES
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"Mesures physiques"
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5. Quelques exemples d’application
Nous donnons, ci‐après, des exemples de problèmes auxquels nous avons appliqué la technique de microscopie thermique à balayage. Pour ces exemples, plusieurs relevés profilométriques ou tridimensionnels illustrent les performances et l’intérêt de cette technique.
5.1 Convection naturelle au‐dessus d’une plaque plane verticale
Les figures 4 et 5 concernent les profils de température obtenus par microscopie thermique à balayage dans la couche limite qui se développe au‐dessus d’une plaque plane soumise à un flux de densité constante : les profils tridimensionnels obtenus pour quatre hauteurs différentes (à 10, 20, 30 et 40 cm du point d’arrêt) montrent une répartition des températures homogène suivant la direction Y, ce qui prouve que les effets de bord n’influent pas (ceci illustre l’aspect qualitatif de la méthode). Par ailleurs, du point de vue quantitatif, les profils de température obtenus dans la direction X, normale à la paroi, pour l’abscisse Y correspondant au milieu de la plaque, sont en bon accord avec les corrélations trouvées dans la littérature, abondante sur ce sujet . On constate notamment l’épaississement de la couche limite thermique en fonction de la hauteur. Les relevés effectués près de la paroi permettent la détermination du coefficient local de transfert de chaleur par évaluation du gradient pariétal : pour cela, on mesure parallèlement la température de surface par thermographie infrarouge. L’association des deux techniques...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - BOUTONS (J.-M.), LE PALEC (G.), NARDIN (P.), RIGO (M.-O.), RONDOT (D.) - Microscopie thermique à balayage. - Revue Générale de Thermique, no 361, pp. 24-31 (1992).
-
(2) - CHUARD (M.) - Conception et réalisation d’une chaîne de mesure d’état de surfaces automatique et à large échelle. - Thèse de doctorat en automatique et informatique de l’Université de Franche‐Comté, mai 1985.
-
(3) - NARDIN (P.), AWAJAN (A.), RONDOT (D.), LUCAS (A.) - Dynamic infrared thermography in Raynaud’s syndrome. - 17th Annual Meeting Academy of Thermology, Fort Lauderdale, Florida, USA, 13-15 mai 1988.
-
(4) - YULE (A.-J.), TAYLOR (D.-S.), CHIGIER (N.-A.) - Thermocouple signal processing and on‐line digital compensation. - J. Energy, Vol. 2, no 4, juil.-août 1978.
-
(5) - ZEGHMATI (B.) - Thèse d’État : Étude du couplage des équations de Luikov avec celles de la couche limite laminaire au‐dessus d’une plaque inclinée. - Université de Perpignan, juil. 1988.
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