Heat Transfer ID
Instrumentation device for the identification and characterization of heat transfer modes in bio-based and recycled-based insulating materials
Les milieux poreux jouent un rôle crucial dans les villes et les régions, car ils constituent l’une des principales sources de matériaux utilisés pour l’isolation thermique et acoustique (économies d’énergie, réduction du poids, atténuation du bruit). Toutefois, leur développement repose essentiellement sur des approches fragmentées, dépendant du matériau ou de l’application. Par exemple, les propriétés thermiques sont souvent étudiées indépendamment des propriétés acoustiques, et inversement.
L’un des principaux défis de ce projet est de proposer une approche multi-échelle et pluridisciplinaire des matériaux, permettant de prédire les propriétés thermiques et acoustiques des milieux poreux à partir d’une description détaillée de leur microstructure. L’objectif est d’adopter une démarche d’éco-conception, en utilisant une proportion importante de matériaux recyclés, recyclables ou biosourcés, afin de contribuer à une économie circulaire.
Des avancées significatives ont été réalisées au cours des dix dernières années dans la modélisation multi-échelle des propriétés de transport des milieux fibreux aléatoires (voir figure ci-dessous). Ces avancées reposent sur une méthodologie articulée autour de : (i) techniques d’imagerie avancées permettant de fournir les données d’entrée des modèles ; (ii) une approche de l’homogénéisation numérique pour comprendre et prédire le comportement macroscopique du matériau ; et (iii) des méthodes expérimentales fines, sans lesquelles une validation précise de l’ensemble de l’approche multi-échelle n’est pas possible.
Malgré ces progrès, une estimation expérimentale précise des contributions relatives de chaque mode de transfert de chaleur impliqué dans la conductivité thermique effective des milieux fibreux — à savoir la conduction, la convection et le rayonnement — reste à réaliser en fonction de leur porosité. Ce projet vise à développer un dispositif expérimental capable de caractériser avec précision ces contributions, afin de permettre un affinement supplémentaire des modèles multi-échelle.
Porteur du projet :
