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- W85536624 abstract "Avec le developpement des refrigerateurs cryogeniques mecaniques et des capteurs de plus en plus sensibles, l’emploi d’un volant thermique (Energy Storage Unit ou ESU) doit permettre de stopper temporairement le cryorefrigerateur et de fonctionner en l’absence de vibration. L'utilisation d'un ESU limite egalement la necessite de surdimensionner le systeme cryogenique pour absorber les eventuelles surcharges thermiques transitoires; ce qui est particulierement utile pour les applications spatiales. Dans tous les cas, la derive en temperature doit rester limitee pour garantir la bonne performance du detecteur. Dans cette these, des ESUs bases sur la chaleur latente associee au changement de phase liquide-vapeur ont ete etudies. Afin de limiter la derive en temperature, tout en maintenant un volume reduit pour la cellule a basse temperature, une solution possible consiste a separer l'ESU en deux volumes: une cellule a basse temperature reliee au doigt froid du cryorefrigerateur a travers un interrupteur thermique et un volume d'expansion a la temperature ambiante permettant de reduire l’augmentation de temperature liee a l'evaporation du liquide. Pour diminuer encore la derive en temperature, une nouvelle amelioration a ete testee avec de l'azote: elle consiste en la mise en place d'une vanne commandee entre les deux volumes permettant de controler la pression de la cellule froide (remplie d’azote liquide-vapeur). De plus, un materiau poreux a ete introduit a l'interieur de la cellule pour rendre l'ESU independant de la gravite et donc approprie aux applications spatiales. Dans ce cas, les experiences revelent des resultats inattendus concernant le stockage d'energie et la difference de temperature entre le liquide et les parois. Pour caracteriser l'influence des milieux poreux sur les transferts thermiques d’un volant thermique liquide-vapeur chauffe, une cellule dediee avec des parois laterales non conductrices a ete construite et testee avec de l'helium diphasique liquide-vapeur. Apres caracterisation complete de cette cellule en dehors des conditions de saturation (conduction, convection), des experiences ont ete effectuees avec ou sans milieu poreux, en chauffant la cellule en haut ou en bas de la cellule et pour differents flux de chaleur et temperatures de saturation. En parallele, un modele decrivant la reponse thermique d'une cellule contenant liquide et vapeur avec un milieu poreux chauffee en haut (contre la gravite) a ete mis en œuvre. L'ensemble des donnees a ensuite ete utilise comme reference pour ce modele qui repose sur un equilibre de trois forces: la force de capillarite, la force de gravite et la perte de pression induite par l'ecoulement du liquide." @default.
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