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Mesure de l’effusivité thermique - Introduction

Article de référence | Réf : R2958 v1

Mesure de l’effusivité thermique - Méthodes par contact

Auteur(s) : Jean-Claude KRAPEZ

Date de publication : 10 mars 2007

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Mesure de l’effusivité thermique - Méthodes photothermiques

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RÉSUMÉ

Sont recensés deux types de méthodes de contact, selon la manière dont la perturbation thermique est assurée, par mise en contact, ou par une source de chaleur extérieure. De même, ces méthodes peuvent être classées suivant la grandeur mesurée : la température, le flux, ou les deux à la fois. Les études de sensibilité aux paramètres donnent des résultats très convenables, toutefois l'estimation de l'effusivité de ces méthodes (la capacité à échanger de l'énergie thermique avec son environnement) reste difficile, car affectée par les erreurs de mesure.

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ABSTRACT

According to the way in which thermal disturbance is generated, two contact methods are available, either through contact or via an external heat source. These methods can be classified according to the measurand: temperature, flow or both at the same time. Although the studies of sensitivity to parameters produce very satisfactory results, the assessment of the effusivity (i.e. the capacity to exchange thermal energy with the surroundings) of such methods remains difficult as it is affected by measurement errors.

Auteur(s)

Jean-Claude KRAPEZ : Ingénieur de recherche à l’Office National d’Études et de Recherches Aérospatiales - Ingénieur et Docteur de l’École Centrale de Paris

INTRODUCTION

Parmi les méthodes avec contact, il y a celles où la perturbation thermique est assurée par la mise en contact avec un deuxième corps à température différente, et celles où cette perturbation est assurée par une source de chaleur fixée à l’éprouvette à caractériser. Cette source de chaleur, généralement avec effet Joule, est soit pressée à la surface, soit insérée entre deux éprouvettes du même matériau.

Nous renvoyons le lecteur au dossier Conductivité et diffusivité thermique des solides , réf. [5] pour la classification des méthodes de caractérisation thermique selon la perturbation choisie : perturbation de type échelon (flux constant), de type Dirac (flux impulsionnel) et de type modulé (analyse du régime périodique), auxquelles on peut aussi ajouter les perturbations de type aléatoire.

De même, les méthodes peuvent être classées suivant que la grandeur mesurée est une température ou un flux, ou les deux à la fois. La mesure de température peut être effectuée à l’endroit même de la perturbation ou hors de la perturbation, ou les deux à la fois.

Dans ce dossier, nous mettrons un accent particulier sur les études de sensibilité aux paramètres (à l’effusivité et à d’autres propriétés thermiques du matériau, ainsi qu’aux paramètres définissant les conditions aux limites). En effet, si les sensibilités se montrent faibles ou corrélées les unes aux autres, l’estimation de l’effusivité sera difficile et très affectée par les erreurs de mesure (Mesure de l’effusivité thermique- Introduction , annexe 2]). Le bilan de cette présentation des méthodes par contact se trouve en Mesure de l’effusivité thermique- Introduction au paragraphe « Performances des méthodes ».

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - KRAPEZ (J.-C.) - Mesure de l’effusivité thermique. Méthodes photothermiques - . Techniques de l’Ingénieur, Mesure de l’effusivité thermique- Méthodes photothermiques, 09-2006.
(2) - CARSLAW (H.S.), JAEGER (J.C.) - Conduction of heat in solids - . Oxford, Clarendon Press, 2ème éd. 510 p., 1959.
(3) - FELDER (E.) - Effet thermique de la mise en forme - . Techniques de l’Ingénieur, [M 3 013], 09-2001.
(4) - CROCHEMORE (S.), NESA (D.), COUDERC (S.) - Analyse sensorielle des matériaux d’habitable automobile : toucher/vision - . Techniques de l’Ingénieur, [AM 3 292], 04-2004.
(5) - DEGIOVANNI (A.) - Conductivité et diffusivité thermique des solides - . Techniques de l’Ingénieur, Conductivité et diffusivité thermique des solides, 01-1994.

ANNEXES

1 Brevets
2 Organismes et laboratoires
3 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs
4 Normes

1 Brevets

Brevet USA 5 795 064, Method for determining thermal properties of a sample, Aug. 18, 1998.

Brevet USA 6 676 287, Direct thermal conductivity measurement technique, Jan. 13, 2004.

Brevet 0210749, Dispositif de mesure du rendu thermique d’un matériau, 30 août 2002.

HAUT DE PAGE

2 Organismes et laboratoires

http://www.lept-ensam.u-bordeaux.fr/

http://www.ensem.inpl-nancy.fr/LEMTA/

http://www.univ-artois.fr/francais/rech/centres/pages/lamti/

http://www.onera.fr

http://www.evitherm.org/

http://thermophys.savba.sk

http://www.npl.co.uk/thermal/ctm/

http://www.berlin.ptb.de/8/84/841/WAERME/841waermee.html

HAUT DE PAGE

3 Constructeurs...

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