TSF

Publications (journals, conferences, Ph.D. thesis, book chapters and interview) of TSF group from 2012 to 2013.

Peer-reviewed articles

  • S. Tabakova, F. Feuillebois, A. Mongruel, V. Daru, S. Radev, First stages of drop impact on a dry surface: asymptotic model, Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Physik (ZAMP), 2012, vol. 63, 313-330, DOI : 10.1007/s00033-011-0169-5
  • J. Hurault, S. Kouidri, F. Bakir, Experimental investigations on the wall pressure measurement on the blade of axial flow fans, Experimental Thermal and Fluid Science, 2012, vol. 40, 29-37, DOI : 10.1016/j.expthermflusci.2012.01.018
  • M. Pons, Exergy analysis of solar collectors, from incident radiation to dissipation, Renewable Energy, 2012, vol. 47, 194-202, DOI : 10.1016/j.renene.2012.03.040
  • M. Pons, G. Anies, F. Boudehenn, P. Bourdoukan, J. Castaing-Lasvignottes, G. Evola, A. Le Denn, N. Le Pierres, O. Marc, N. Mazet, D. Stitou, F. Lucas, Performance comparison of six solar-powered air-conditioners operated in five places, Energy, 2012, vol. 46, n°1, 471-483, DOI : 10.1016/j.energy.2012.08.002
  • N. Périnet, D. Juric, L. Tuckerman, Alternating hexagonal and striped patterns in Faraday surface waves, Physical Review Letters, 2012, vol. 109, 164501, DOI : 10.1103/PhysRevLett.109.164501
  • N. Périnet, D. Juric, L. Tuckerman, Exotic behaviour of hexagons in Faraday waves, Revista Cubana de Fisica, 2012, vol. 29, n°1E, 6-8
  • J. Amrit, C. Douay, F. Dubois, G. Defresne, Cryogenic heat exchanger with turbulent flows, European Journal of Physics, 2012, vol. 33, 189-198, DOI : 10.1088/0143-0807/33/1/016
  • F. Feuillebois, S. Khabthani, A. Sellier, L. Elasmi, Motion of a solid particle in a shear ?ow along a porous slab, Journal of Fluid Mechanics, 2012, vol. 713, 271-306, URL : http://journals.cambridge.org/action/displayAbstract?fromPage=online&aid=8724695&fulltextType=RA&fileId=S0022112012004570, DOI : 10.1017/jfm.2012.457
  • A. Ramière, J. Amrit, S. Volz, Pressure dependence of the thermal contact resistance at the Si/He interface, Journal of Physics: Conference Series, 2012, vol. 395, 012110_1-012110_4, DOI : 10.1088/1742-6596/395/1/012110
  • Jarrahi, M., C. Castelain, and H. Peerhossaini, Mixing enhancement by pulsating chaotic advection, chemical engineering and processing : process intensification. Chemical Engineering Science, 2013. 74: pp.1-13.
  • Jebali Jerbi, F., G. Huelsz, and S. Kouidri, Acoustic velocity measurements in resonators of thermoacoustic systems using hot-wire anemometry. Flow Measurement and Instrumentation,
    2013. 32: pp.41-50.
  • Khabthani, S., A. Sellier, and F. Feuillebois, Motion of a distant solid particle in a shear ?ow along a porous slab. Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Physik (ZAMP), 2013. 64 (6): pp.1759-1777.
  • Paridaens, R., S. Kouidri, and F. Jebali Jerbi, Investigation on the generation mechanisms of acoustic streaming in a thermoacoustic prime mover. Cryogenics, 2013. 58: pp.78-84.
  • Raji, A., M. Hasnaoui, M. Firdaouss, and C. Ouardi, Natural convection heat transfer enhancement in a square cavity periodically cooled from above. Numerical Heat Transfer A, 2013. 63 (7): pp.511-533.
  • Ramière, A., J. Amrit, and S. Volz, Role of the boundary roughness on heat transport in mesoscopic silicon ribbons at low temperatures. Nanoenergy Letters, 2013. pp.2p.

 

Conferences with proceedings and review committee

  • M. Pons, A. Bastide, B. Brangeon, E. Wurtz, L. Stephan, C. Goffaux, A. Jay, C. Maalouf, P. Salagnac, Le cas-test ADNBATI, un benchmark sur la ventilation naturelle dans une pièce d’habitation, Congrès Français de Thermique (SFT 2012), Bordeaux, France, 29/05 au 01/06, 2012, 262-269
  • M. Pons, A. Bastide, B. Brangeon, E. Wurtz, L. Stephan, C. Goffaux, A. Jay, C. Maalouf, P. Salagnac, Ventilation nocturne traversante, le cas-test numérique ADNBATI, 2012 Conférence IBPSA France, Chambéry, France, 06/06 au 08/06, 2012, 921-929. Paru dans Actes XXXe Rencontres AUGC-IBPSA
  • G. Prigent, M-C. Duluc, P. Le Quéré, Numerical simulation of thermo-pneumatic effects for gas-liquid flows in microchannels, ASME 2012 10th International Conference on Nanochannels, Microchannels and Minichannels, Puerto Rico, USA, 08/07 au 12/07, 2012, 73270_1-73210_10
  • V. Daru, D. Baltean, C. Weisman, Numerical Simulation of non linear acoustic streaming in a standing wave resonator, 19th International Symposium on Nonlinear Acoustics, Tokyo, Japan, 21/05 au 24/05, 2012, 1-4
  • E. Tapachès, F. Lucas, M. Pons, Solar thermal electricity at small or mediun scale: an opportunity for the tropical island La Réunion, International Conference on Solar Power and Chemical Energy Systems (SolarPACES 2012), Marrakech, Morocco, 11/09 au 14/09, 2012, 10
  • G. Prigent, M-C. Duluc, P. Le Quéré, Pressure and volume changes of a gas bubble entrained in a liquid ow through a heated microchannel, 6th European Thermal Science Conference (EUROTHERM 2012), Poitiers, France, 04/09 au 07/09, 2012, 8p
  • G. Prigent, M-C. Duluc, P. Le Quéré, Simulation numérique de la dilatation thermique isobare d'une bulle d'air à l'intérieur d'une microcavité remplie d'eau liquide, Congrès Français de Thermique (SFT 2012), Bordeaux, France, 29/05 au 01/06, 2012, 8p
  • R. Paridaens, S. Kouidri, F. Jebali Jerbi, Sources and control parameters of acoustic streaming, 163rd Meeting of Acoustical Society of America (Acoustics 2012), Hong Kong, Republic of China, 14/05 au 18/05 , 2012, 6p
  • R. Paridaens, S. Kouidri, F. Jebali Jerbi, Investigation on streaming sources, 11ème Congrès Français d’Acoustique (CFA 2012), Nantes, France, 23/04 au 27/04, 2012, 2981-2986. Paru dans Proceedings of ACOUSTICS 2012 (Regroupe le 11ème Congrès Français d'Acoustique et le "2012 Annual IOA Meeting")
  • F. Jebali Jerbi, Osmose et thermodynamique des phénomènes irréversibles, 6ème Conférence Internationale Ressources en Eau dans le Bassin Méditerranéen (WATMED 2012), Sousse, Tunisie, 10/10 au 12/10, 2012, 6p
  • Shin, S., J. Chergui, D. Juric, A. Farhaoui, L. Kahouadji, L.S. Tuckerman, and N. Périnet. Parallel direct numerical simulation of three-dimensional two-phase flows. in International Conference on Multiphase Flow. 2013. Jeju, South Korea. 7p.
  • Wullens, S., M. Pons, E. Wurtz, and Y. Fraigneau. Étude de la transition entre convection naturelle et convection forcée dans une cavité traversante. in Congrès Français de Thermique. 2013. Gérardmer, France: SFT (D. Maillet et C. Moyne). 237-244.
  • Wullens, S., M. Pons, E. Wurtz, and Y. Fraigneau. Natural ventilation in a room, transition from natural to adverse forced convection. in Conference Building Simulation. 2013. Chambéry, France. 536-543.

Conferences without proceedings, workshops

  • A. Ramière, J. Amrit, S. Volz, Pressure dependence of the thermal contact resistance at the Si/He interface , 2012
  • A. Ramière, J. Amrit, S. Volz, Pressure effects on Kapitza conductance at the silicon-superfluid helium interface, 2012
  • S. Kouidri, Nonlinear phenomena in thermoacoustic engines and energetic efficiency, 2012
  • L. Kahouadji, D. Juric, J. Chergui, S. Shin, L. Tuckerman, Ondes de Faraday dans un ?uide vibré en rotation, 2012
  • Bourdin, V. Coupling optical and thermal models to accurately predict PV panel electricity production. in Photovoltaic Technical Conference. 2013. Aix-en-Provence, France.
  • M. Pons, Le vecteur chaleur, École de Physique Les Houches Les Rendez-vous Science et Energie : la ressource solaire, Les Houches, France, École de Physique Les Houches, 2012

 

Ph.D thesis

  • Paridaens, R., Analyse et caractérisation des écoulements redressés dans un moteur thermoacoustique annulaire 2013, thèse de l'UPMC. Soutenue à Orsay, France, le 29 mai 2013, 152 p.
  • Prigent, G., Modélisation et simulation numérique d'écoulements diphasiques pour la microfluidique 2013, thèse de l'Université Paris-Sud. Soutenue à Orsay, France, le 24 janvier 2013, 141p.

 

Books & chapters in books

  • F. Feuillebois, N. Ghalya, A. Sellier, L. Elasmi, Influence of wall slip in dilute suspensions, In IOP Science, Journal of Physics: Conference Series, vol. 392, DOI : 10.1088/1742-6596/392/1/012012, 2012, 012012_1-012012_19p. ISBN : 1742-6588 (ISSN)
  • F. Feuillebois, The quiz, In IOP Science, Journal of Physics: Conference Series, vol. 392, DOI : 10.1088/1742-6596/392/1/011002, 2012, 011002_1-011002_2p. ISBN : 1742-6588 (ISSN)
  • N. Ghalya, A. Sellier, F. Feuillebois, Migration of a solid and arbitrarily-shaped particle near a plane slipping wall, In IOP Science, Journal of Physics: Conference Series, vol. 392, DOI : 10.1088/1742-6596/392/1/012013, 2012, 012013_1-012013_10p. ISBN : 1742-6588 (ISSN)
  • Pons, M., Aspects thermodynamiques, bilan exergétique, in Livre blanc sur les recherches en énergétique des bâtiments, Peuportier Bruno, Editor. 2013, Presses des Mines – Transvalor, Paris. pp. 65-69.

 

Interview

  • F. Feuillebois, M. Ekiel-Jezewska, Interview with François Feuillebois, Journal of Physics: Conference Series, vol. 392, 2012

Publications (journals, conferences, Ph.D. thesis, book chapters and interview) of TSF group from 2014 to 2018.

Peer-reviewed articles

  • Jay Amrit, Aymeric Ramière and Sebastian Volz.
    Role of fluttering dislocations in the thermal interface resistance between a silicon crystal and plastic solid He4. Physical Review B, 2018.
  • Seungwon Shin, Jalel Chergui, Damir Juric, Lyes Kahouadji, Richard V Craster and Omar Matar.
    A hybrid interface tracking – level set technique for multiphase flow with soluble surfactant. Journal of Computational Physics, 2018.
    URL
  • Zahra Habibi, Mohammad Karami, Mojtaba Jarrahi, Ebrahim Shirani and Hassan Peerhossaini.
    Some observations on the spatiotemporal orbits structure and heat transfer enhancement in pulsating flow. International Journal of Thermal Sciences, 2018.
  • Seungwon Shin, Jalel Chergui and Damir Juric.
    Direct simulation of multiphase flows with modeling of dynamic interface contact angle. Theoretical and Computational Fluid Dynamics, 2018.
    URL
  • Michel Pons, Hong-Minh Hoang, Thomas Dufour, Laurence Fournaison and Anthony Delahaye.
    Energy analysis of two-phase secondary refrigeration in steady-state operation, Part 1: global optimization and leading parameter. Energy, 2018.
    URL
  • Michel Pons, Anthony Delahaye, Laurence Fournaison and Didier Dalmazzone.
    Energy analysis of two-phase secondary refrigeration in steady-state operation, Part 2: exergy analysis and effects of phase change kinetics. Energy, 2018.
    URL
  • Lyes Kahouadji, Emilia Nowak, N Kovalchuk, Jalel Chergui, Damir Juric, Seungwon Shin, M Simmons, Richard V Craster and Omar Matar.
    Simulation of immiscible liquid–liquid flows in complex microchannel geometries using a front‑tracking scheme. Microfluidics and Nanofluidics, 2018.
    URL
  • Aymeric Ramière, Sebastian Volz and Jay Amrit.
    Heat flux induced blueshift of dominant phonon wavelenght and its impact on thermal conductivity. AIP ADVANCES, 2017.
  • Marie-Christine Duluc and Yann Fraigneau.
    Effect of frequency on natural convection flows induced by a pulsating line-heat source. International Journal of Thermal Sciences, 2017.
    URL
  • Seungwon Shin, Jalel Chergui and Damir Juric.
    A solver for massively parallel direct numerical simulation of three-dimensional multiphase flows. Journal of Mechanical Science and Technology, 2017.
    URL
  • Anne Migan-Dubois, Jordi Badosa, Fausto Calderón‐Obaldía, Olivier Atlan, Vincent Bourdin, Marko Pavlov, Dae Young Kim and Yvan Bonnassieux.
    Step-by-step evaluation of photovoltaic module performance related to outdoor parameters: evaluation of the uncertainty. IEEE Journal of Photovoltaics, 2017.
  • François Feuillebois, M L Ekiel-Jezewska, E Wajnryb, A Sellier and Jerzy Blawzdziewicz.
    High-frequency effective viscosity of a dilute suspension of particles in Poiseuille flow between parallel walls. Journal of Fluid Mechanics, 2016.
  • N Ghalia, François Feuillebois and A Sellier.
    A sphere in a second degree polynomial creeping flow parallel to a plane, impermeable and slipping wall. Quarterly Journal of Mechanics and Applied Mathematics, 2016.
  • Bingrui Xu, Jalel Chergui, Seungwon Shin and Damir Juric.
    Three-dimensional simulations of viscous folding in diverging microchannels. Microfluidics and Nanofluidics, 2016.
    URL
  • Richard Paridaens, Smaïne Kouidri and Fathi Jebali Jerbi.
    Time-averaged second-order pressure and velocity measurements in a pressurized oscillating flow prime mover. Journal of Mechanical Science and Technology, 2016.
    URL
  • Jay Amrit.
    A review of surface effects in Kapitza's experiments on heat transfer between solids and helium II. Low Temperature Physics, 2016.
  • Aymeric Ramière, Jay Amrit and Sebastian Volz.
    Thermal resistance at constrictions in 2D mesoscopic ribbons at low temperatures. Journal of Physics: Conference Series, 2014.

 

Conferences with proceedings and review committee

  • Michel Pons, Laurence Fournaison, Anthony Delahaye and Didier Dalmazzone.
    Effect of phase change kinetics on energy efficiency of secondary refrigeration with hydrate slurries. In IIR Conference on Phase Change Materials and Slurries for Refrigeration and Air Conditioning. 2018.
    URL
  • Abdelmalek Hamadouche, Smaïne Kouidri and Rachid Nebbali.
    Enhancement of thermal exchanges in natural convection assisted by ultrasound. In International Conference on MATERIALS and ENERGY. 2018.
    URL
  • Richard Paridaens, Smaïne Kouidri and Rachid Bennacer.
    Assessment of the jet pump impact on thermoacoustic prime mover operation. In International Conference on MATERIALS and ENERGY. 2018.
    URL
  • Damir Juric, Jalel Chergui, Seungwon Shin, Lyes Kahouadji, Richard V Craster and Omar Matar.
    Innovative Computing for Industrially-Relevant Multiphase Flows. In International Conference on CFD in Oil and Gas, Metallurgical and Process Industries. 2017.
  • Michel Pons, Hong-Minh Hoang, Anthony Delahaye and Laurence Fournaison.
    Coupled effects of slurry rheology, heat transfers, and thermodynamics on performance of secondary refrigeration loops in steady-state operation. In IIR Conference on Phase Change Materials and Slurries for Refrigeration and Air Conditioning. 2016.
    URL
  • Thomas Dufour, Jérémy Oignet, Hong-Minh Hoang, Denis Leducq, Anthony Delahaye, Laurence Fournaison and Michel Pons.
    Dynamic modelling of secondary refrigeration loop with CO2 hydrate slurry. In IIR Conference on Phase Change Materials and Slurries for Refrigeration and Air Conditioning. 2016.
    URL
  • Thomas Dufour, Jérémy Oignet, Hong-Minh Hoang, Denis Leducq, Anthony Delahaye, Laurence Fournaison and Michel Pons.
    Impact of pressure on the dynamic behavior of CO2 hydrate slurry during storage process. In IIR Conference on Phase Change Materials and Slurries for Refrigeration and Air Conditioning. 2016.
    URL
  • Mustapha Mahdaoui, Rachid Bennacer and Smaïne Kouidri.
    Numerical investigation of thermoacoustic engine using implicit large eddy simulation. In European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering. 2016.
    URL
  • Mojtaba Jarrahi, Jean-Pierre Thermeau and Hassan Peerhossaini.
    Heat Transfer Enhancement in Split and Recombine Flow Configurations: a Numerical and Experimental Study. In ASME 2016 Summer Heat Transfer Conference. 2016.
  • Hadi Fadlallah, Mojtaba Jarrahi, Eric Herbert, Roselyne Ferrari, Annick Mejean and Hassan Peerhossaini.
    Effects of Shear Stress on the Growth Rate of Micro-Organisms in Agitated Reactors. In ASME Fluids Engineering Division Summer Meeting. 2016.
  • Michel Pons, Hong-Minh Hoang, Anthony Delahaye and Laurence Fournaison.
    Thermodynamic analysis of secondary refrigeration loops: effects of slurry type and flow conditions. In International Conference on Efficiency, Cost, Optimization Simulation and Environmental Impact of Energy Systems. 2015.
    URL
  • Hong-Minh Hoang, Anthony Delahaye, Laurence Fournaison, Jérémy Oignet, Camille Du Pont de Romemont and Michel Pons.
    Thermodynamic modelling of formation/dissociation cycles of two-phase slurries in secondary refrigeration system. In International Congress of Refrigeration. 2015.
    URL
  • Marko Pavlov, Anne Migan-Dubois, Vincent Bourdin, Michel Pons, Martial Haeffelin and Jordi Badosa.
    Experiment and modelling of photovoltaic modules under solar flux augmented by planar reflectors in a Paris suburb climate. In International Conference on Efficiency, Cost, Optimization Simulation and Environmental Impact of Energy Systems. 2015.
    URL
  • Mustapha Mahdaoui, Smaïne Kouidri, Rachid Bennacer, Nadia Martaj and Moussa Moindze Ali.
    Energy Efficiency of Thermoacoustic Systems - Study of Acoustic Streaming In Standing Wave Resonator. In International Renewable and Sustainable Energy Conference. 2015.
    URL
  • Moussa Moindze Ali, Nadia Martaj, Mustapha Mahdaoui, Stephane Savarese, Rachid Bennacer and Smaïne Kouidri.
    Flow and Heat Transfer in Thermoacoustic Resonators Implicit 2D Large Eddy Simulations. In International Renewable and Sustainable Energy Conference. 2015.
  • Marko Pavlov, Anne Migan-Dubois, Vincent Bourdin, Michel Pons, Jordi Badosa and Martial Haeffelin.
    A Study of the Impact of Climate on the Optimal Geometry of a LCPV System. In European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition. 2015.
    URL
  • Marko Pavlov, Anne Migan-Dubois, Vincent Bourdin, Michel Pons, Martial Haeffelin and Jordi Badosa.
    Experimental and numerical study of the influence of string mismatch on the yield of PV modules augmented by static planar reflectors. In IEEE Photovoltaic Specialists Conference. 2015.
  • Lantao Yu, W Kassem, R Bude, L Divay, Jay Amrit and Sebastian Volz.
    Thermoelectric property analysis of CsSnX3 Materials (X=1, Br, Cl). In International Workshop Thermal Investigations of ICs and Systems. 2015.
  • Mohammad Karami, Mojtaba Jarrahi, Ebrahim Shirani and Hassan Peerhossaini.
    Mixing enhancement in a chaotic micromixer using pulsating flow. In International Conference on Nanochannels, Microchannels and Minichannels. 2014.

Ph.D thesis

  • Lantao Yu.
    Optimisation par inclusion, alliage et dopage des matériaux thermoélectriques d’intérêt - application des méthodes ab initio et de dynamique moléculaire. 2018.
  • Thomas Dufour.
    Optimisation énergétique et environnementale de l’intégration des matériaux de stockage dans les systèmes de réfrigération. 2017.
  • Bingrui Xu.
    Hydrodynamique de fluides élancés à bas nombres de Reynolds. 2016.
  • Abdelhak Seghiri.
    Comportement des systèmes thermoacoustiques avec prise en compte du gradient de température transverse. 2016.
  • Marko Pavlov.
    Modélisation numérique du couplage thermique-photoélectrique pour des modules photovoltaïques sous faible concentration. 2016.
  • Emeric Tapachès.
    Estimation du Potentiel de la Technologie Solaire Thermodynamique à Concentration en Climat Non Désertique - Application à La Réunion. 2015.
  • Sébastien Wullens.
    Étude numérique de la ventilation naturelle, mise en oeuvre d’un modèle fin dans une simulation de thermique du bâtiment. 2015.
  • Ali-Higo Ebo Adou.
    Études numériques d’instabilités d’une goutte sphérique. 2015.
  • Aymeric Ramière.
    Impact des rugosités sur le transport des phonons aux surfaces et interfaces à très basses températures. 2014.

 

Publications (journals, conferences, Ph.D. thesis, book chapters and seminars) of TSF group from 2003 to 2005.

 

Peer-reviewed journals

  • Amrit, J., Nanoscale heat conduction at a silicon-superfluid helium boundary. Superlattices and Microstructures, 2004. 35: 3-6, 187-194.
  • Amrit, J., Effect of surface roughness on the anomalous heat conductance at solid/superfluid helium interfaces : a way of quantifying phonon scattering in microstructures. Journal of Physics D : Applied Physics, 2005. 38: 10, 1504-1510.
  • Buchter, F., P. Dind, and M. Pons, An experimental solar-powered adsorptive refrigerator tested in Burkina-Faso. International Journal of Refrigeration, 2003. 26: 1, 79-86.
  • Duluc, M.-C., S. Xin, and P. Le Quéré, Transient natural convection and conjugate transients around a line heat source. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2003. 46: 2, 341-354.
  • Duluc, M.-C., B. Stutz, and M. Lallemand, Transient nucleate boiling under stepwise heat generation for highly wetting fluids. International journal of heat and mass transfer, 2004. 47: 25, 5541-5553.
  • Firdaouss, M. and J. Prieur Duplessis, On the prediction of Darcy permeability in nonisotropic periodic two-dimensional porous media. Journal of Porous Media, 2004. 7: 2, 119-131.
  • Hildbrand, C., P. Dind, M. Pons, and F. Buchter, A new solar powered adsorption refrigerator with high performance. Solar Energy, 2004. 77: 3, 311-318.
  • Jebali, F., J.V. Lubiez, and M.X. François, Response of a thermoacoustic refrigerator to the variation of the driving frequency and loading. International Journal of Refrigeration, 2004. 27: 2, 165-175.
  • Pons, M., Irreversibility in energy processes : Non-dimensional quantification and balance. Journal of Non-Equilibrium Thermodynamics, 2004. 29: 2, 57-175.
  • Pons, M. and P. Le Quéré, An example of entropy balance in natural convection – Part 1 : the usual Boussinesq equations. Comptes Rendus Mecanique, 2005. 333: 2, 127-132.
  • Pons, M. and P. Le Quéré, An example of entropy balance in natural convection – Part 2 : the thermodynamic Boussinesq equations. Comptes Rendus Mecanique, 2005. 333: 2, 133-138.
  • Shin, S., S.I. Abdel-Khalik, V. Daru, and D. Juric, Accurate representation of surface tension using the level contour reconstruction method. Journal of Computational Physics, 2005. 203: 2, 493-516.
  • Strub, F., J. Castaing-Lasvignottes, M. Strub, M. Pons, and F. Monchoux, Second law analysis of periodic heat conduction through a wall. International Journal of Thermal Sciences, 2005. 44: 12, 1154-1160.
  • Xin, S., M.-C. Duluc, F. Lusseyran, and P. Le Quéré, Numerical simulations of natural convection around a line-source. International journal of numerical methods for heat and fluid flow, 2004. 14: 7, 830-850.

 

Peer-reviewed conferences

  • Bourdin, V., S. Brandani, A. Gunadi, H. Jobic, C. Krause, J. Karger, and W. Schmidt. Diffusion of n-alkanes in MFI-type zeolites : a comparative study with different measuring techniques. in Diffusion Fundamentals Conference 2005 : Basic principles of theory, experiment and application. 2005. Leipzig, Germany. Poster.
  • Daru, V., M.-C. Duluc, D. Juric, and P. Le Quéré. A numerical model for the simulation of liquid-vapor phase change in an enclosure. in ICCHMT 2005. 4th International Conference on Computational Heat and Mass Transfer. 2005. Cachan, France, May 17-20, Ed. R. Bennacer, Publ. Lavoisier, Paris, ISBN 2-7430-0801-6, vol. 2, pp. 1208-1213.
  • Daru, V., M.-C. Duluc, O. Le Maitre, D. Juric, and P. Le Quéré. Simulation numérique d’écoulements liquide vapeur faiblement compressibles. in CFM 2005. 17ème Congrès Français de Mécanique.AFM. 2005. Troyes, France 29 août-2 septembre. (6 pages).
  • Juric, D., V. Daru, and M.-C. Duluc. Simulation d’écoulements liquide-gaz à l’intérieur d’une cavité chauffée. in SFT 2004. Congrès Français de Thermique 2004. 2004. Presqu’île de Giens, France. 25-28 mai 2004, Ed. D. Gobin, M. Pons, G. Lauriat et P. Le Quéré, Pub. SFT-Paris France, ISBN 2-905267-40-2, pp 95-100.
  • Juric, D., P. Le Quéré, V. Daru, and M.-C. Duluc. On the numerical simulation of two phase liquid-vapor phenomena. in ICTAM04. 21st International Congress of Theoretical and Applied Mechanics. IUTAM. 2004. Warsaw, Poland. (2 pages).
  • Momen, G., G. Hermosilla, A. Michau, M. Pons, M. Firdaouss, B. Leneindre, L. Madec, and K. Hassouni. Numerical simulation of hydrogen storage under high pressure in porous packed bed. in IHEC 2005. International Hydrogen Energy Congress & Exhibition. 2005. Istanbul, Turkey. (12 pages).
  • Pons, M. Thermodynamic analysis of the Boussinesq approximation. in JETC 8. Joint European Thermodynamics Conference. 2003. Bellaterra-Barcelona, Spain. (5 pages).
  • Pons, M. and P. Le Quéré. Les équations de Boussinesq et le second principe. in SFT 2004. Congrès Français de Thermique 2004. 2004. Presqu’île de Giens, France. 25-28 mai 2004, Ed. D. Gobin, M. Pons, G. Lauriat et P. Le Quéré, Pub. SFT-Paris France, ISBN 2-905267-40-2, pp 229-234.
  • Pons, M. and P. Le Quéré. Modelling natural convection with the piston effect, a thermodynamic necessity. in ICCHMT 2005. 4th International Conference on Computational Heat and Mass Transfer. 2005. Cachan, France. May 17-20, 2005, Ed. R. Bennacer, Publ. Lavoisier, Paris, ISBN 2-7430-0801-6, Vol. 1, pp. 1-6.
  • Pons, M. and P. Le Quéré. La convection naturelle, un moteur thermique. in CFM 2005. 17ème Congrès Français de Mécanique. 2005. Troyes, France. AFM. (6 pages).
  • Xin, S., M.-C. Duluc, F. Lusseyran, and P. Le Quéré. Etude numérique et expérimentale de la convection naturelle externe autour d’un fil chauffant. in CFM 2005. 17ème Congrès Français de Mécanique.AFM. 2005. Troyes, France. (6 pages).
  • Zachara, A., J. Pakleza, S. Blonski, R. Trzcinski, and T.A. Kowalewski. Thermodynamic parameters of vapour bubble growth by image analysis. in ICTAM04. 21st International Congress of Theoretical and Applied Mechanics.IUTAM. 2004. Warsaw, Poland. (2 pages).

Conferences without proceedings, workshops

  • Amrit, J. Nanoscale heat conduction at a silicon-superfluid helium boundary. in EUROTHERM 75-Microscale Heat Transfer 2. 2003. Reims, France.
  • Firdaouss, M. and J. Prieur Duplessis. Prédiction de la perméabilité de Darcy en milieux poreux périodiques anisotropes. in JMP 2003. 6èmes Journées Milieux Poreux. 2003. Toulouse, France. (2 pages).
  • Pons, M. A non-dimensional irreversibility balance for analysing energy conversion cycles. in Eurotherm seminar 72 : Thermodynamics, heat and mass transfer of refrigeration machines and heat pumps. 2003. Valencia, Spain. March 31-April 2, 2003, J.M. Corberán and R. Royo Ed., Pub. IMST-UPV Valencia Spain, ISBN 84-931209-8-7, pp. 161-166.
  • Bisch, D. and V. Bourdin. Diffusion of butane and isobutane in silicalite by IR emission frequency response (TFR). Workshop of International Research Group «Diffusion in Zeolites». CNRS, DFG, EPSRC 2005. Leipzig, Germany.
  • Pons, M. Thermodynamic analysis of the Boussinesq approximation. JETC8. 8th Joint European Thermodynamics Conference 2003. Bellaterra-Barcelona,Spain, September 2-5.
  • Bisch, D. and V. Bourdin. Cinétique d’absorption par réponse en fréquence thermique : une méthode indirecte de mesure de la conductivité effective des adsorbants. Journée SFT : la thermique des matériaux nanoporeux. Société Française de Thermique 2005. Paris, France.
  • Pons, M. Un nombre adimensionnel pour quantifier les irréversibilités. Séminaire du PRI CARNOT 2003. Gourette, France.
  • Pons, M. Convection naturelle et taille de cavité. Journée de Dynamique des Fluides sur le Plateau. Université Paris-Sud 2003. Orsay, France.
  • Pons, M. Des irréversibilités adimensionnées et leur bilan (un cadre robuste pour analyser les procédés de conversion d’énergie). Ecole d’été de Thermodynamique (Programme Energie du CNRS) 2003. Odeillo, France.
  • Tayebi, B., B. Stutz, M. Lallemand, R. Agounoun, R. Boussehain, J.P. Darmon, and M.-C. Duluc. Caractérisation par une méthode transitoire des transferts thermiques pour l’ébullition libre. Journée de la Société Française de Thermique. Activités du réseau des Laboratoires AmETh 2004. Paris, France.

 

Ph.D thesis

  • Amrit, J., Etude de l’interface hélium superfluide-solide : surfaces des cristaux d’hélium-4, résistance de Kapitza et transferts de chaleur à microéchelle. Thèse d’Habilitation à diriger des Recherches, Université Paris-Sud/LIMSI, Orsay (2005).

 

Book chapters

  • Gobin, D., M. Pons, D. Lauriat, and P. Le Quéré (Eds.). Transferts en milieux hétérogènes – Actes Congrès Français de Thermique SFT-2004. 2004. Société Française de Thermique, Paris, ISBN 2-905267-40-2.

 

Seminars

  • Firdaouss M. et Pons M., Influence des conditions amont sur l'écoulement dans un lit granulaire, 7èmes Journées d'Étude sur les Milieux Poreux, 26-27 octobre 2005, Bordeaux.
  • Duluc M.-C., Ébullition libre, École Thématique CNRS Le changement de phase liquide-vapeur et ses applications, Cargèse, 26-31 octobre 2003. Polycopié de 30 pages
  • Pons M., Une approche locale du second principe, Troisième École de Printemps de Thermodynamique (PRI CARNOT Programme Énergie du CNRS), 6-9 juin 2005, Pau
  • Tayebi B., Stutz B., Lallemand M., Agounoun R., Boussehain R., Darmon J.-P., Duluc M.-C., Caractérisation par une méthode transitoire des transferts thermiques pour l’ébullition libre, Journée de la Société Française de Thermique. Activités du réseau des Laboratoires AmETh. Paris, France, 1er décembre 2004
  • Bourdin V., Bisch D., Cinétique d'adsorption par réponse en fréquence thermique : une méthode indirecte de mesure de la conductivité effective des adsorbants, Journée SFT La thermique des Matériaux Nanoporeux, Jeudi 27 Janvier 2005, Espace Hamelin, Paris [ www.sft.asso.fr/DOCUMENTS/journees_SFT/Nanoporeux_27-01-2005/IR_VB.pdf]
  • Amrit J., Heat transfer between a solid and superfluid helium, Séminaire au Laboratoire des basses températures et de la supraconductivité. Université de Santiago de Compostela. Santiago de Compostela, Espagne, 21-25 mai 2003
  • Pons M., Le mur instationnaire : une solution analytique et une approche procédé. Deuxième séminaire CARNOT, ENSMP Fontainebleau, 26-28 janvier 2005
  • Pons M., Le principe de moindre action. Deuxième séminaire CARNOT, ENSMP Fontainebleau, 26-28 janvier 2005
  • Pons M., La thermodynamique en temps fini : une obscure clarté, des pistes à explorer. Deuxième séminaire CARNOT, ENSMP Fontainebleau, 26-28 janvier 2005
  • Bertin T., Bourdin V., Impact de parois à propriétés thermophysiques variables sur les consommations énergétiques des bâtiments, Séminaire du GAT Habitat. Paris, France, 10 juin 2005

Publications (journals, conferences, Ph.D. thesis and seminars) of TSF group from 2006 to 2007.

 

Peer-reviewed journals

  • Daru, V., Duluc, M.-C., Le Maitre, O., Juric, D., Le Quéré, P., Modélisation et simulation numérique du changement de phase liquide-vapeur en cavité, Comptes Rendus Mecanique. Janvier 2006. 334: 1, 25-33.
  • Amrit, J., Grain boundary Kapitza resistance and grain-arrangement induced anisotropy in the thermal conductivity of polycrystalline niobium at low temperatures , J. of Physics D : Applied Physics. October 21, 2006. 39: 20, 4472-4477.
  • Pons, M., Le Quéré, P., Modeling natural convection with the work of pressure-forces: a thermodynamic necessity, Int. J. of Numerical Methods for Heat and Fluid Flow. 2007. 17: 3, 322-332.
  • Shin, S., Juric, D., High order level contour reconstruction method, J. of Mechanical Science and Technology. 2007. 21: 2, 311-326.

 

Peer-reviewed conferences

  • Pons, M., Le Quéré, P., Flux de chaleur et irréversibilités autour de Ra=1,8×10^8 pour deux cavités de tailles différentes, SFT 2006. Congrès Français de Thermique. Ile de Ré, France, 16-19 mai 2006. 253-258.
  • Daru, V., Duluc, M.-C., Elayyadi, I., Le Quéré, P., Numerical simulations of liquid vapour phase change problem in a closed cavity, IHTC-13. 13th Int. Heat Transfer Conf.. Sydney, Australia, August 13-18, 2006. MHP-12_1-MHP-12_12.
  • Pons, M., Le Quéré, P., Influence of the pressure stress work on heat transfer and flow in the differentially heated cavity, IHTC-13. 13th Int. Heat Transfer Conf.. Sydney, Australia, August 13-18, 2006. NCV-32_1-NCV-32_12.
  • Duluc, M.-C., Daru, V., Elayyadi, I., Le Quéré, P., Déplacement d’interface liquide – gaz sous l’effet d’un chauffage, SFT 2007 Congrès Français de Thermique “Thermique et Société”. Ile des Embiez, France, 29 mai – 1er juin 2007. 1: 125-130.
  • Pons, M., Bilans thermodynamiques de la transition mono multi-cellulaire dans les cavités  à grand rapport de forme, SFT 2007 Congrès Français de Thermique “Thermique et Société”. Ile des Embiez, France, 29 mai – 1er juin 2007. 1: 289-294.
  • Pons, M., The transition from single- to multi-cell natural convection of air in cavities with an aspect ratio of 20, JETC IX  Joint European Thermodynamics Conf. IX. Saint-Etienne, France, June 12-15 2007. 150-154.
  • Juric, D., Shin, S., Tryggvason, G., Direct numerical simulations of nucleate boiling, ICMF 2007. 6th Int. Conf. on Multiphase Flow. Leipzig, Germany, 9-13 juillet 2007.
  • Amrit, J., Li, Q., Simulation of the impact of the Kapitza resistance at grain-grain boundaries on niobium superconducting cavities, CEC-ICMC 2007. 2007 Cryogenic Engineering Conf. and Int. Cryogenic Materials Conf.. Chattanooga, USA, July 16-20, 2007. 8p.

Conferences without proceedings, workshops

  • Pons, M., Le Quéré, P., L’influence de l’effet “travail des forces de pression” sur la convection naturelle dans l’habitat, IBPSA – France 2006. Int. Building Performance Simulation Association Conf.. Saint Pierre de la Réunion, France, 2-3 novembre 2006. 8p.

 

PhD thesis

  • Planchette, A., Contribution à l’étude des écoulements verticaux d’azote liquide diphasique dans les canaux rectangulaires des vaporisateurs industriels, Université Paris 6/LIMSI. Orsay, 28 avril 2006.

 

Seminars

  • Pons, M., Thermodynamique, convection naturelle et modèles de Boussinesq, Troisième Séminaire CARNOT (PRI CARNOT Programme Energie du CNRS). Aussois, France, 24-26 avril 2006.
  • Amrit, J., La résistance thermique à l’interface Silicium/superfluide : effets de rugosités de surface, Séminaire dans le cadre de la réunion “GDR Thermique des Nanosystèmes et Nanomatériaux”. Lyon, France, 6 juin 2007.
  • Pons, M., Analyse exergétique et sources réelles : le cas de la climatisation solaire, Séminaire PRI Carnot. Aussois, France, 15-17 octobre 2007.

Publications (journals, conferences, Ph.D. thesis and book chapters) of TSF group from 2008 to 2009.

 

Peer-reviewed journals

  • M-C. Duluc, B. Stutz, M. Lallemand, Boiling incipience in liquid nitrogen induced by a step change in heat flux, International Journal of Heat and Mass Transfer, 2008, 51:7-8, pp. 1738-1750.
  • M. Pons, Transition from single-to multi-cell natural convection of air in cavities with an aspect ratio of 20: a thermodynamic approach, International Journal of Thermodynamics, 2008, 11:2, pp. 71-79.
  • M-C. Duluc, S. Xin, F. Lusseyran, P. Le Quéré, Numerical and experimental investigation of laminar free convection around a thin wire : long time scalings and assessment of numerical approach, International Journal of Heat and Fluid Flow, 2008, 29:4, pp. 1125-1138.
  • M. Osorio, A. Bétrancourt, M-X. François, J. Veira, F. Vidal, A superconducting fault current limiter integrated in the cold heat exchanger of a thermoacoustic refrigerator, Superconductor Science and Technology, 2008, 21:9, pp. 095013_1-095013_7.
  • J. Amrit, Q. Li, Simulation of the impact of the Kapitza resistance at grain-grain interfaces on Niobium superconducting cavities, Advances in Cryogenic Engineering, 2008, , pp. 135-142.
  • J. Amrit, J. Thermeau, Measurements of the Kapitza resistance between Silicon and Helium from 0.4 K to 2.1 K, Journal of Physics Conference Series, 2009, 150, pp. 032002_1-032002_3.
  • G. Momen, G. Hermosilla, A. Michau, M. Pons, M. Firdaouss, K. Hassouni, Hydrogen storage in an activated carbon bed: effect of energy release on storage capacity of the tank, International Journal of Hydrogen Energy, 2009, 34:9, pp. 3799 – 3809.
  • S. Shin, D. Juric, A hybrid interface method for three-dimensional multiphase flows based on front tracking and level set techniques, International Journal for Numerical Methods in Fluids, 2009, 60:7, pp. 753-778.
  • S. Shin, D. Juric, Simulation of droplet impact on a solid surface using the level contour reconstruction method, Journal of Mechanical Science and Technology, 2009, 23:9, pp. 2434-2443.
  • N. Périnet, D. Juric, L. Tuckerman, Numerical simulation of Faraday waves, Journal of Fluid Mechanics, 2009, 635, pp. 1-26, DOI:10.1017/S0022112009007551.
  • M. Pons, On the reference state for exergy when ambient temperature fluctuates, International Journal of Thermodynamics, 2009, 12:3, pp. 113-121.
  • G. Momen, G. Hermosilla, A. Michau, M. Pons, M. Firdaouss, P. Marty, K. Hassouni, Experimental and numerical investigation of the thermal effects during hydrogen charging in packed bed storage tank, International Journal of Heat and Mass Transfer, 2009, 52:5-6, pp. 1495-1503.
  • M-C. Duluc, O. Le Maitre, V. Daru, P. Le Quéré, Numerical study of liquid inclusion oscillations inside a closed 1D microchannel filled with gas, Microfluidics and Nanofluidics, 2009, 6:2, pp. 163-177.

 

Peer-reviewed conferences

  • J. Amrit, J. Thermeau, Measurements of the Kapitza resistance between Silicon and Helium from 0.4 K to 2.1 K, 25th International Conference on Low Temperature Physics, Amsterdam, The Netherlands, August 6-13, 2008, .
  • F. Lucas, F. Boudehenn, S. Amblard, J. Castaing-Lasvignottes, M. Pons, N. Le Pierres, D. Stitou, D. Mugnier, ORASOL : a French research program for solar cooling process optimization, 1st International Conference on Solar Heating (EUROSUN 2008), Lisbon, Portugal, October 7-10, 2008, pp. 351_1-351_8.
  • X. Xie, T. Le Pollès, A. Bétrancourt, M-X. François, Acoustic impedance of RLC load modulation on a two stages cascade thermoacoustic engine, Fourth International Conference on Cryogenics and Refrigeration (ICCR 2008), Shangai, China, April 6-9, 2008, 5p.
  • D. Baltean, P. Debesse, F. Lusseyran, M-X. François, PIV contribution for measuring acoustic and streaming flow in thermoacoustic systems, using phase average dynamics, 9e Congrès Français d’Acoustique (CFA 2008), Paris, France, June 29-July 4, 2008, pp. 3545_1-3545_2. [in JASA]
  • A. Bétrancourt, T. Le Pollès, G. Defresne, D. Baltean, P. Duthil, J. Thermeau, M-X. François, Experimental validations of a new thermoacoustic simulation software CRISTA, 9e Congrès Français d’Acoustique (CFA 2008), Paris, France, June 29-July 4, 2008, 9e Congrès Français d’Acoustique (CFA 2008), Paris, France, June 29-July 4, 2008, Poster. [in JASA, 123, ref. 3707]
  • O. Hireche, C. Weisman, D. Baltean, L. Bauwens, M-X. François, P. Le Quéré, Numerical simulation of a thermoacoustic wave amplification, 9e Congrès Français d’Acoustique (CFA 2008), Paris, France, June 29-July 4, 2008, Poster. [in JASA, 123, ref. 3708]
  • O. Hireche, C. Weisman, D. Baltean, M-X. François, P. Le Quéré, L. Bauwens, Numerical model of a thermoacoustic engine, Annual Conference of the Canadian Acoustical Association, Vancouver, Canada, October 6-8, 2008, 2p
  • C. Weisman, D. Baltean, P. Duthil, P. Le Quéré, Natural convection in a stack of horizontal plates in a differentially heated cavity, 19th International Symposium on Transport Phenomena (ISTP 2008), Reykjavik, Iceland, August 17-20, 2008, pp. 203_1-203_8
  • V. Daru, M-C. Duluc, O. Le Maitre, P. Le Quéré, Numerical simulation of low Mach number liquid gas flows, 19th International Symposium on Transport Phenomena (ISTP 2008), Reykjavik, Iceland, August 17-20, 2008, 6p.
  • M. Pons, Bases for second law analyses of solar-powered systems – Part 1: the exergy of solar radiation, 21st International Conference on Efficiency, Cost, Optimization Simulation and Environmental Impact of Energy Systems (ECOS 2008), Cracow-Gliwice, Poland, June 24-27, 2008, pp. 139-146.
  • M. Pons, Bases for second law analyses of solar-powered systems – Part 2: the external temperature, 21st International Conference on Efficiency, Cost, Optimization Simulation and Environmental Impact of Energy Systems (ECOS 2008), Cracow-Gliwice, Poland, June 24-27, 2008, pp. 147-154.
  • A. Bétrancourt, T. Le Pollès, G. Defresne, D. Baltean, J. Thermeau, M-X. François, La réfrigération thermoacoustique à 200K, Congrès Français de Thermique (SFT 2008), Toulouse, France, 3-6 juin 2008, pp. 753-758.
  • M. Pons, Exergie en environnement réel pour la climatisation solaire, Congrès Français de Thermique (SFT 2008), Toulouse, France, 3-6 juin 2008, pp. 789-794.
  • F. Lusseyran, L. Pastur, P. Debesse, D. Baltean, T. Faure, Self referenced phase averaging and flow complexity, 14th International Conference on Fluid Flow Technologies, Budapest, Hungary, September 9-12, 2009, 1p.
  • O. Hireche, C. Weisman, P. Le Quéré, M-X. François, L. Bauwens, D. Baltean, Numerical simulation of a thermoacoustic engine, 17th Annual Conference of the CFD Society of Canada, Ottawa, Canada, May 3-5, 2009, 6p.
  • F. Feuillebois, S. Khabthani, L. Elasmi, A. Sellier, Methods for the coupled Stokes-Darcy problem, First International Conference on Application of Mathematics in Technical and Natural Sciences (AMiTaNS 2009), Sozopol, Bulgaria, June 22-27, 2009.
  • N. Périnet, D. Juric, L. Tuckerman, Simulation numérique des ondes de Faraday, 12e Rencontre du Non-Linéaire (RNL 2009), Paris, France, 11-13 mars 2009, pp. 161-166. Paru dans Comptes-rendus de la 12e Rencontre du Non-Linéaire, C. Josserand, M. Lefranc et C. Letellier, éditeurs, Non-Linéaire Publications
  • N. Périnet, D. Juric, L. Tuckerman, Simulation numérique des ondes de Faraday, 19e Congrès Français de Mécanique (CFM 2009), Marseille, France, 24-28 août 2009, 5p.
  • V. Daru, M-C. Duluc, P. Le Quéré, D. Juric, Simulation numérique d?écoulements liquide-gaz en approximation bas Mach, 19e Congrès Français de Mécanique (CFM 2009), Marseille, France, 24-28 Août 2009, 6p.
  • V. Daru, M-C. Duluc, P. Le Quéré, D. Juric, A numerical model for the simulation of low Mach number liquid-gas flows, 6th International Symposium on Multiphase Flow, Heat Mass Transfer and Energy Conversion (ISMF 2009), Xi’an, China, July 11-15, 2009, pp. MN-26_1-MN-26_6.
  • M. Pons, Les routes vers l’équilibre en convection naturelle – le travail des forces de pression, Congrès Français de Thermique (SFT 2009), Vannes, France, 26-29 mai 2009, pp. 75-80. Paru dans Actes SFT 2009, B. Bourouga, B. Garnier, P. Glouannec, P. Le Masson, et P. Salignac Ed., Pub. SFT-Paris France

Conferences without proceedings, workshops

  • M. Pons, Méthode pour analyses exergétiques robustes d’installations solaires et de bâtiments, International Building Performance Simulation Association Conference (IBPSA 2008), Lyon, France, 6-7 novembre 2008, 8p.

 

PhD thesis

  • P. Debesse, Vers une mesure du vent thermoacoustique, Université Pierre et Marie Curie / LIMSI. Orsay, 5 décembre 2008.

Habilitation à Diriger des Recherches

  • M.-C. Duluc, Contribution à l’étude des transferts en écoulements avec et sans changement de phase, Université Pierre et Marie Curie / LIMSI. Orsay, 26 janvier 2009

 

Book chapters

  • L. Pasol, A. Sellier, F. Feuillebois, Creeping flow around a solid sphere in the vicinity of a plane solid wall, In Feuillebois F. and Sellier A., Theoretical methods for micro scale viscous flows, Transworld research network, 2009, pp. 105-126.

Publications (journals, conferences, Ph.D. thesisand book chapters) of TSF group from 2010 to 2011.

 

Peer-reviewed journals

  • S. Khabthani, L. Elasmi, F. Feuillebois, Perturbation solution of the coupled Stokes-Darcy problem, Discrete and Continuous Dynamical Systems Series B, 2011, vol. 15, n°4, 971-990
  • A. Mongruel, N. Lecoq, E. Wajnryb, B. Cichocki, F. Feuillebois, Motion of a sphero-cylindrical particle in a viscous fluid in confined geometry, European Journal of Mechanics – B/Fluids, 2011, vol. 30, n°4, 405-408
  • R. Venkatesh, J. Amrit, Y. Chalopin, S. Volz, Thermal resistance of metal nanowire junctions in the ballistic regime, Physical Review B, 2011, vol. 83, n°11, 115425_1-115425-5
  • L. Pasol, M. Martin, M. Ekiel-Jezewska, E. Wajnryb, J. Blawzdziewicz, F. Feuillebois, Motion of a sphere parallel to plane walls in a Poiseuille flow. Application to field-flow fractionation and hydrodynamic chromatography, Chemical Engineering Science, 2011, vol. 66, n°18, 4078-4089
  • S. Shin, I. Yoon, D. Juric, The local front reconstruction method for direct simulation of two- and three-dimensional multiphase flows, Journal of Computational Physics, 2011, vol. 230, n°17, 6605-6646
  • M. Firdaouss, M. Pons, Condition for neglecting upstream conditions when simulating flow in granular beds, Journal of Porous Media, 2011, vol. 14, n°10, 943-949, DOI : 10.1615/JPorMedia.v14.i10.90
  • L. Hedhili, A. Sellier, L. Elasmi, F. Feuillebois, Motion of small solid particles in a viscous fluid enclosed in a cavity., Computer Modeling in Engineering & Sciences, 2011, vol. 73, n°2, 137-170, URL : http://www.techscience.com/doi/10.3970/cmes.2011.073.137.html, DOI : 10.3970/cmes.2011.073.137
  • J. Amrit, Impact of surface roughness temperature dependency on the thermal contact resistance between Si(111) and liquid 4He, Physical Review B, 2010, vol. 81, n°5, 054303_1-054303_10
  • J. Amrit, C. Antoine, Kapitza resistance cooling of single crystal (111) niobium for superconducting rf cavities, Physical Review Special Topics – Accelerators and Beams, 2010, vol. 13, n°2, 023201_1-023201_8
  • C. Rabe, J. Malet, F. Feuillebois, Experimental investigation of water droplet binary collisions and description of outcomes with a symmetric Weber number, Physics of Fluids, 2010, vol. 22, n°4, 047101_1-047101_11
  • J. Hurault, S. Kouidri, F. Bakir, R. Rey, Experimental and numerical study of the sweep effect on three-dimensional flow downstream of axial flow fans, Flow Measurement and Instrumentation, 2010, vol. 21, n°2, 155-165
  • M. Fischer, D. Juric, D. Poulikakos, Large convective heat transfer enhancement in microchannels with a train of coflowing immiscible or colloidal droplets, Journal of Heat Transfer, 2010, vol. 132, n°11, 112402_1-112402_10
  • V. Daru, P. Le Quéré, M-C. Duluc, O. Le Maitre, A numerical method for the simulation of low Mach number liquid-gas flows, Journal of Computational Physics, 2010, vol. 229, n°23, 8844-8867
  • A. Mongruel, C. Lamriben, G. Yahiaoui, F. Feuillebois, The approach of a sphere to a wall at finite Reynolds number, Journal of Fluid Mechanics, 2010, vol. 661, 229-238, DOI : 10.1017/S0022112010003459
  • A. Debbech, L. Elasmi, F. Feuillebois, The method of fundamental solution for the creeping flow around a sphere close to a membrane, Journal of Applied Mathematics and Mechanics / Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Mechanik (ZAMM), 2010, vol. 90, n°12, 920-928, DOI : 10.1002/zamm.200900394
  • F. Feuillebois, M. Bazant, O. Vinogradova, Transverse flow in thin superhydrophobic channels, Physical Review E, 2010, vol. 82, n°5, 055301_1-055301-4
  • G. Yahiaoui, F. Feuillebois, Lift on a sphere moving near a wall in a parabolic flow, Journal of Fluid Mechanics, 2010, vol. 662, 447-474

 

Peer-reviewed conferences

  • M. Pons, M. Chhay, J. Chergui, E. Wurtz, Une méthode multi-niveaux pour coupler radiation et advection-diffusion, Congrès Français de Thermique (SFT 2011), Perpignan, France, 24/5 au 27/5, 2011, 325-330. Paru dans Energie solaire et thermique, F Bataille, G Flamand, Publications SFT, ISBN 978-2-905267-76-4
  • B. Brangeon, A. Bastide, P. Joubert, M. Pons, Étude numérique de la ventilation traversante naturelle dans une cavité ouverte – Application au rafraîchissement passif des locaux, Congrès Français de Thermique (SFT 2011), Perpignan, France, 24/5 au 27/5, 2011, 213-218. Paru dans Energie solaire et thermique, F Bataille, G Flamand, Publications SFT, ISBN 978-2-905267-76-4
  • M. Pons, Exergy budget of solar collector: thermal vs. photovoltaic, 24th International Conference on Efficiency, Cost, Optimization Simulation and Environmental Impact of Energy Systems (ECOS 2011), Novi Sad, Serbia, July 4-7, 2011, 3232-3243
  • B. Brangeon, A. Bastide, P. Joubert, M. Pons, Numerical investigation of natural convection in a cavity using an open geometry, 12th International Conference on Indoor Air Quality and Climate (Indoor Air 2011), Austin, USA, 5/6 au 10/6, 2011, 6p
  • M. Pons, A. Bastide, B. Brangeon, E. Wurtz, L. Stephan, C. Goffaux, A. Jay, C. Maalouf, P. Salagnac, The test case ADNBATI, a benchmark on natural ventilation in a room, 5th International Conference on Advanced Computational Methods in Engineering (ACOMEN 2011), Liège, Belgium, 14/11 au 17/11, 2011, 10p. Paru dans CD-ROM ISBN 978-2-9601143-1-7
  • R. Paridaens, S. Kouidri, F. Jebali Jerbi, Caractérisation des écoulements redressés dans les moteurs thermoacoustiques à ondes progressives, 20ème Congrès Français de Mécanique (CFM 2011), Besançon, France, 29/08 au 02/09, 2011, 456_1- 456_6
  • R. Paridaens, S. Kouidri, F. Jebali Jerbi, DC flow investigations in thermoacoustic prime mover, ASME International Mechanical Engineering Congress & Exposition (IMECE 2011), Denver, USA, 11/11 au 17/11, 2011, 1-6
  • V. Daru, D. Baltean, G. Gandikota, C. Weisman, Etude numérique du vent acoustique non linéaire dans un résonateur à ondes stationnaires, 20ème Congrès Français de Mécanique (CFM 2011), Besançon, France, 20/08 au 02/09, 2011, 1190_1-1190_6
  • A. Foissac, J. Malet, S. Mimouni, P. Ruyer, F. Feuillebois, O. Simonin, Eulerian simulation of interacting PWR sprays : influence of droplet collisions, 14th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics, Toronto, Ontario, Canada, 25/09 au 30/09, 2011, 111_1-111_12
  • F. Jebali Jerbi, G. Huelsz, P. Lotton, S. Kouidri, Quelques aspects liés aux différents niveaux de l’amplitude de vitesse acoustique mesurée par anémométrie fil chaud, 10ème Congrès Français d’Acoustique (CFA 2010), Lyon, France, 12-16 avril 2010, 6p
  • S. Kouidri, F. Jebali Jerbi, R. Paridaens, Pression moyenne temporelle d’ordre deux dans les systèmes thermoacoustiques, 10ème Congrès Français d’Acoustique (CFA 2010), Lyon, France, 12-16 avril 2010, 5p
  • S. Kouidri, F. Jebali Jerbi, R. Paridaens, Nonlinear phenomena in thermoacoustic engines, Conference on Thermal and Environmental Issues in Energy Systems (ASME-ATI-UIT 2010), Sorrento, Italy, May 16-19, 2010, 5p
  • J. Hurault, S. Kouidri, F. Bakir, R. Rey, Amiet formulation and semi-empirical models for trailing edge noise prediction in axial flow fans, Conference on Thermal and Environmental Issues in Energy Systems (ASME-ATI-UIT 2010), Sorrento, Italy, May 16-19, 2010, 6p
  • N. Périnet, D. Juric, L. Tuckerman, A numerical study of Faraday waves, 7th International Conference on Multiphase Flow (ICMF 2010), Tampa, USA, May 30-June 4, 2010, 12p
  • A. Foissac, J. Malet, S. Mimouni, F. Feuillebois, Binary water droplet collision study in presence of solid aerosols in air, 7th International Conference on Multiphase Flow (ICMF 2010), Tampa, USA, May 30-June 4, 2010, 8p

Conferences without proceedings, workshops

  • F. Feuillebois, N. Ghalya, A. Sellier, L. Elasmi, Influence of wall slip in dilute suspensions, 2011
  • N. Ghalya, A. Sellier, F. Feuillebois, Migration of a solid and arbitrarily-shaped particle near a plane slipping wall, 2011
  • F. Feuillebois, L. Pasol, M. Ekiel-Jezewska, E. Wajnryb, J. Blawzdziewicz, M. Martin, Motion of a sphere parallel to plane walls in a Poiseuille flow : Application to field-flow fractionation and hydrodynamic chromatography., 2011
  • A. Foissac, J. Alengri, J. Malet, S. Mimouni, F. Feuillebois, Etude de la collision binaire de gouttes d\’eau en présence d\’aérosols, 2011
  • E. Asmolov, F. Feuillebois, Disturbance flow of a non-neutrally buoyant sphere in an unbounded linear shear flow, 2010
  • F. Feuillebois, H. Loussaief, S. Khabthani, L. Elasmi, Motion of particles in a viscous fluid near a slip wall, 2010
  • L. Stephan, E. Wurtz, A. Bastide, B. Brangeon, A. Jay, C. Goffaux, M. Pons, Benchmark de ventilation naturelle traversante (ADNBATI), 2010
  • S. Kouidri, Aeroacoustic modeling in subsonic turbomachines, 2010
  • N. Périnet, D. Juric, L. Tuckerman, Numerical Investigation of the Faraday Instability, 2010
  • N. Perinet, D. Juric, L. Tuckerman, E. Knobloch, Drift and symmetry breaking in Faraday waves, 2010
  • M. Pons, Second law, exergy, and consequences on low-temperature heat-recovery, Energy for Sustainable Science Workshop, Lund, Sweden, European Spallation Source, Lund, Sweden, 2011
  • Y. Ferchichi, A. Mongruel, F. Feuillebois, H. Duval, Effet des forces de lubrification sur le mouvement des inclusions à l\’approche de l\’interface métal liquide/laitier, Journées Annuelles de la Société Française de Métallurgie et de Matériaux (JA SF2M 2011), Nancy, France, SF2M, 2011
  • A. Ramière, J. Amrit, S. Volz, Thermal contact resistance with pressure, Phonons and fluctuations international meeting, Paris, ESPCI, 2011
  • J. Amrit, On surface roughness and conduction across boundaries and in mesoscopic bulk, ICREA Workshop on Phonon Engineering 2010, Sant Feliu de Guixols, Spain, 2010
  • A. Foissac, J. Malet, R. Vetrano, J. Buchlin, S. Mimouni, F. Feuillebois, O. Simonin, Experimental measurements of droplet size and velocity distributions at the outlet of a pressurized water reactor containment swirling spray nozzle, CFD4NRS-3. CFD for Nuclear Reactor Safety Applications Workshop, Bethesda, USA, 2010

 

Ph.D thesis

  • N. Périnet, Simulation numérique des ondes de Faraday. ED SMAER, Université Pierre et Marie Curie, 17 décembre 2010

 

Book chapters

  • F. Feuillebois, N. Ghalya, A. Sellier, L. Elasmi, Motion of particles in a parabolic flow near a slip wall, In Todorov, M.D. AND Christov, C.I. Eds, Applications of Mathematics in Technical and Natural Sciences. (Proceedings of the 3rd International Conference AMiTaNS 2011), American Institute of Physics Conference Proceedings, vol. 1404, 2011, 340-351p. ISBN : 978-0-7354-0976-7
  • F. Feuillebois, S. Khabthani, L. Elasmi, A. Sellier, Methods for the coupled Stokes-Darcy problem, In Todorov, M.D. AND Christov, C.I. Eds, Applications of Mathematics in Technical and Natural Sciences. (Proceedings of the 2nd International Conference AMiTaNS 2010), American Institute of Physics Conference Proceedings, vol. 1301, 2010, 14-25p. ISBN : 978-0-7354-0856-2

M. Pons, V. Bourdin, M.-C. Duluc, M. Jarrahi, G. Defresne, M. Firdaouss, S. Pellerin, E. Tapachès, M. Pavlov, S. Wullens, T. Dufour.

 Les sous-thèmes abordés par le groupe sont :

 

 

 

Convection naturelle externe autour d'une source linéique engendrée par un chauffage pulsé.

On étudie l'impact d'un chauffage pulsé sur des écoulements de convection naturelle externe, induits par une source linéique. Cette situation, correspond à une modulation du chauffage autour d'une valeur moyenne. On s'intéresse à la façon dont la perturbation thermique générée en paroi est transmise au sein du fluide, dans lequel un écoulement de convection naturelle est déjà installé. Une première étude a été réalisée en considérant un chauffage pulsé de type « flux imposé ». Une double approche, expérimentale et numérique, a été mise en œuvre. La configuration étudiée est un fil de platine immergé dans un large volume d'eau liquide. Les simulations numériques sont réalisées avec le code SUNFLUIDH.

La réponse en fréquence du système «fil-fluide» à des oscillations sinusoïdales a été mise en évidence. Le transfert de chaleur à la paroi peut ainsi être représenté à l'aide d'un classique diagramme de Bode indiquant l'amplitude des oscillations de température du fil dans une plage de fréquence comprise entre 0 et 100~Hz. Un modèle théorique simplifié a été développé et la comparaison avec les résultats a montré l'intérêt de cette approche analytique mais également ses limites [1].

Le transfert de chaleur dans le plan vertical médian au-dessus du fil a ensuite été étudié, uniquement par simulation numérique en raison des faibles surchauffes mises en jeu au sein du fluide. Un adimensionnement approprié a été proposé afin de pouvoir comparer les signaux de température et de vitesse enregistrés à différentes hauteurs dans la plage de fréquences 0-100~Hz. Une analyse des résultats, obtenus dans le plan vertical médian au-dessus de la source linéique, a été conduite en développant un modèle 1D d'advection-diffusion. Ce modèle permet la comparaison de l'amplitude des oscillations de température avec les résultats issus des simulations numériques. Le bon accord observé atteste de la pertinence du modèle. L'étape suivante a consisté à mettre en évidence l'impact des paramètres que sont les champs de vitesse et de température présents dans le fluide avant déclenchement des perturbations sinusoïdales. [2] L'impact d'un chauffage pulsé à température imposée a également été étudié, toujours au moyen de simulations numériques. L'objectif était de tester les capacités du modèle 1D d'advection-diffusion pour de nouvelles conditions de chauffage mais également d'aborder la question du déphasage (des oscillations de température) qui n'a pu être traitée lors de l'étude à flux imposé. La comparaison entre modèle et simulations numériques montre la pertinence du modèle dès lors que la fréquence dépasse une valeur critique, égale ici à environ 0.8~Hz. En deçà de cette fréquence, les oscillations de température présentent une amplification non représentée par le modèle [3].

[1] M. Jarrahi, M.-C. Duluc, Y. Fraigneau, G. Defresne, Natural convection around a pulsating line heat source, Proc. 15th Int. Heat Transf. Conf. Kyoto, 10-15 aug. 2014.

[2] M.-C. Duluc, Y. Fraigneau, Effect of frequency on natural convection flows induced by a pulsating line-heat source, International Journal of Thermal Sciences, 117, pp.~342-357, 2017.

[3] M.-C. Duluc, Y. Fraigneau,, Convection naturelle externe engendrée par une source linéique soumise à un chauffage pulsé de type température imposée, Congrès Français de Thermique, Marseille, 2017.

Amplitude adimensionnée des oscillations de température en fonction de la fréquence dans le plan vertical médian à différentes hauteurs au-dessus de l'élément chauffant, y/a=2.4, 10, 25 et 100 où a est la dimension de l'élément chauffant. ('•' : Simulations numériques; ' - - ' : Modèle à vitesse locale, ' - - '' : Modèle à vitesse moyenne).

 

 

 

Hydrodynamique des micro-nageurs

Les micro-organismes vivent souvent dans un milieu aquatique, et ceux qui sont nageurs cherchent des nutriments grâce à leur autopropulsion (motilité). L’hydrodynamique de leur environnement peut jouer un rôle important dans leur motilité, leur croissance, et en général dans leur comportement. Dans le cadre d’une thèse co-encadrée à l’université Paris-Diderot (soutenue en décembre 2016), nous avons décrit par un modèle l’effet du stress hydrodynamique présent dans les bioréacteurs sur la motilité des micro-organismes (Chlamydomonas reinhardtii et Synechocystis) pendant différentes phases de leur cycle de croissance. L’influence du même stress sur la croissance a été étudiée en suivant une approche de systémiques dynamiques. Il a été expérimentalement démontré que le taux de croissance instantanée et le taux de croissance per capita tendent vers zéro et oscillent autour d'un point fixe stable où la densité de la population atteint la capacité maximale du système (figure). Un modèle logistique comportant deux paramètres de croissance, le taux de croissance exponentiel et la capacité porteuse, est proposé pour décrire la croissance avec le temps. Les mesures et les calculs, faits avec deux types de bioréacteur (cuve agitée et airlift tubulaire) montrent que, dans les deux cas, Synechocystis résiste très bien au cisaillement, que l’effet du cisaillement sur le taux de croissance exponentiel se limite à la décomposition des colonies cellulaires, mais que sa capacité porteuse semble augmenter avec le cisaillement jusqu'à une valeur maximale. De son côté, Chlamydomonas reinhardtii se montre plus sensible; son taux de croissance exponentiel augmente avec l'intensité du cisaillement, mais sa capacité porteuse semble moins affectée. Ces travaux se poursuivent actuellement par le co-encadrement de deux thèses dans le cadre d’une convention de collaboration signée en décembre 2017 entre le LIMSI et l’APC/Paris-Diderot. Ces thèses se concentrent sur la compréhension de l’interaction entre l’écoulement et la motilité de Chlamydomonas reinhardtii dans les systèmes microfluidiques.

Dans la même thématique, une collaboration avec le laboratoire FAST a débuté fin 2016 pour étudier le mélange et le transport par des micro-nageurs (biomixing). La nage de microorganismes crée une zone de mélange dans leur environnement proche. Nous étudions ce mélange ainsi que le transport des traceurs passifs par des micro-nageurs. Cette étude nécessite le développement d’une technique de visualisation à micro-échelle et du traitement d’images qui permettra ensuite d’analyser l’hydrodynamique du mélange. Notre projet LaSIPS intitulé « Bio-mélange dans les milieux confinés (BIOMEMIC) » a été accepté en juillet 2017 pour financer notamment l’achat d’une caméra rapide de microscope, les consommables et deux stages de 6 mois pour poursuivre cette étude jusqu’à la mi-2019 en collaboration avec deux autres laboratoires de l’Université Paris-Saclay : LGPM et FAST. Le but de ce projet interdisciplinaire est d’identifier les structures du mélange et de contrôler le chaos créé par des micro-organismes motiles au sein des milieux confinés où l’effet des parois peut jouer un rôle déterminant sur la dynamique du système.

Variation du taux de croissance instantané (?̇) en fonction de la population (n) de Chlamydomonas reinhardtii. (Mesures expérimentales en rouge, le modèle logistique en noir)

 

 

 

Écoulements darcéens obliques en milieux poreux anisotropes

Le milieu poreux modèle étudié est décrit par une cellule de base périodique rectangulaire de largeur W, de hauteur H et de rapport de forme A=H/W. Dans le cas d'arrangement de cylindres en quinconce, la géométrie est isotrope pour A=1 (réseau carré) ou A=1.732 (réseau hexagonal). En imposant au niveau de la cellule de base un gradient macroscopique de pression, les équations de Stokes sont résolues à l'échelle microscopique pour déterminer les champs de vitesse et de pression. Les techniques d'homogénéisation sont utilisées afin de caractériser les composantes du tenseur de perméabilité K grâce à la loi de Darcy qui relie le gradient macroscopique de pression à la vitesse globale. L'anisotropie du tenseur dépend de la géométrie du milieu poreux avec un résultat contre-intuitif : Kyy > Kxx pour 1 < A < 1.732, et Kyy < Kxx pour 1.732 < A < 2.5. Ce résultat a été constaté pour différentes porosités étudiées : une forte (0.8), une moyenne (0.6) et une faible (0.4).

 

 

 

Simulation dynamique de capteurs solaires à miroirs de Fresnel linéaires

Les stations de test solaires sont souvent localisées dans des déserts, alors qu’une part importante de l’humanité vit sous des climats tropicaux humides. Les modèles pseudo-stationnaires sont adaptés aux premiers, mais seuls les modèles dynamiques peuvent prédire correctement le fonctionnement, et donc le rendement, en climat soumis à des passages nuageux fréquents et chaotiques. Dans sa thèse co-encadrée avec PIMENT (St-Pierre-de-La-Réunion), E. Tapachès a construit un modèle dynamique de récepteur linéaire à miroirs de Fresnel simulant le capteur depuis la réflexion sur les miroirs jusqu’au flux thermique capté pour aboutir à l’évolution temporelle fine des températures. En outre, une stratégie originale de contrôle associant boucle fermée en fonctionnement ‘normal’ et boucle ouverte en situation critique permet de maintenir la température du film fluide partout sous sa limite de sécurité (600K), y compris dans des situations sévères, ce que montre la zone encerclée de la Figure MPa calculée avec un ensoleillement très variable et une température de sortie du fluide (courbe rouge) correctement régulée à 500K. De telles procédures de contrôle protègent le système contre des dégradations prématurées mais réduisent son rendement. En les prenant en compte, notre modèle donne une évaluation plus précise de l’énergie effectivement captée (forcément surévaluée en pseudo-stationnaire). La simulation (en quelques heures cpu seulement) de deux années de fonctionnement sous le climat tropical de La Réunion montre qu’une telle technologie solaire peut effectivement présenter un intérêt économique dans ce contexte isolé. [Tapachès et al., SFT 2014]

Contrôle couplé de la température de sortie et de la température maximale de film dans un capteur solaire à concentration.

 

 

 

Efficacité énergétique des coulis d’hydrates de CO2 pour les procédés de réfrigération secondaire

Un défi actuel de l’industrie du froid consiste à réduire les émissions (dues aux fuites) de frigorigènes, dont le GWP s’avère bien trop fort. La réfrigération secondaire offre déjà une solution, en limitant le volume des machines (et donc de frigorigène) et en assurant la distribution du froid par une boucle d’un fluide neutre pour l’environnement. Comme les coulis de glace, les coulis de clathrates-hydrates (cristaux constitués de molécules d'eau agencées en cages autour de molécules hôtes) offrent l’avantage d'une enthalpie de fusion élevée. Le projet ANR CRISALHYD rassemblant Irstea, ENSTA, LIMSI, Solvay et Lennox a commencé fin 2014. Le LIMSI s’intéresse principalement à l’efficacité énergétique des procédés de réfrigération secondaire, en particulier avec hydrates de gaz. Une approche originale, basée sur l’optimisation globale sous contraintes, intègre les différents couplages pour les coulis de glace (IG) et d’hydrates de CO2 (CO), de TBPB (TB) et mixte CO2+TBPB (MH). Parmi les caractéristiques du coulis, c’est la température de fusion qui dicte en dernier ressort l’efficacité énergétique globale du procédé (cf. Fig. MPb). L’analyse exergétique globale du procédé donne effectivement à cette température une place centrale, entre la perte d’exergie dans l’échangeur utilisateur (cf. HXU dans Fig. MPb) et le groupe froid dont le COP dépend de la température d’évaporation du frigorigène [Pons et al., SFT 2015 et 2016, ECOS 2015, IIR-PCM 2016, un premier article soumis à Energy]. La cinétique de changement de phase a aussi été introduite dans le modèle (projet LaSIPS CoolHyd ENSTA-LIMSI). Les résultats montrent que, étonnamment, elle n’a qu’une influence très faible sur les performances globales du procédé (cf. Fig. MPc) … à condition que les échangeurs de chaleur soient dimensionnés en conséquence. C’est en effet les températures effectives du coulis dans les échangeurs, modifiées par la cinétique (cf. Fig. MPd), qui vont déterminer les flux, ou bien, encore une fois, la consommation électrique du groupe froid [Pons et al., SFT 2017 et un deuxième article soumis à Energy].

 

Corrélation entre la consommation énergétique globale du procédé (◀) et les températures de fusion (▶) et d’évaporation (▷). Pertes d’exergie dans les différents composants (○ = cas réversible).

 

Bilan exergétique en présence de cinétique

 

Profils de fraction solide et de température dans les échangeurs (U : ◀ ; E : ▶) avec cinétique

 

Un modèle dynamique d’une boucle secondaire de distribution de froid est en cours de construction dans le but de simuler les transitoires rapides imposés dans la boucle par les régulations individuelles des différents utilisateurs, et leurs conséquences sur l’état du réseau et le service rendu. Des stratégies de contrôle pourront être étudiées, peut-être optimisées. Ce travail à long terme est en cours. Enfin, une tâche du projet Crisalhyd porte sur les conséquences industrielles de l’utilisation des hydrates de gaz. En effet, la fusion des cristaux libère du CO2 gazeux, sous pression, et qui doit être stocké. Le post-doctorant Ziad Youssef a d’abord étudié un cyclone de séparation coulis / gaz en sortie d’échangeur ‘utilisateur’, puis a construit un modèle pour calculer les volumes nécessaires pour stocker le CO2 libéré. Un procédé consistant à comprimer le gaz est ainsi proposé, réduisant les volumes et ouvrant la porte à une contribution possible à la production de froid globale du procédé. [1 article soumis à Int. J. Refrigeration].

 

 

 

Association Photovoltaïque (PV) + Miroirs plans – Évaluation des composants photovoltaïques en environnement extérieur – Intégration massive des ENR dans les réseaux – Expériences, simulations et analyses.

Basée sur une collaboration intensive avec le GeePs (CentraleSupélec) et le LMD (IPSL-École Polytechnique) et le LPICM (CNRS-Total-École Polytechnique) cette thématique s'intéresse aux solutions industrialisables pour augmenter la production PV par l'association de miroirs aux modules et l'optimisation de leur gestion. Elle s'appuie sur des expériences et bénéficie de l’accès aux données de production de grandes centrales. Ce sous-thème comporte trois grands axes : (i) caractérisations des composants (cellules, modules, réflecteurs, convertisseurs électriques...) en environnement réel – vieillissement et dégradation – diagnostic et pronostic des systèmes PV, (ii) développement des solutions modules + miroirs pour augmenter la production par m² de modules, (iii) intégration des renouvelables dans les smart-grids (prévision de production et de consommation et d'incertitude de la demande nette, équilibrage réseau, stockage). Deux axes émergents le complètent (a) la recherche de systèmes hybrides performants PV-thermique, (b) l'exploration de micro-convertisseurs éolien-électrique urbains. L'expérience ALEPh, initiée en 2010 et construite en 2012, combine dans une géométrie optimisée des modules et des miroirs plans qui permettent un gain de production annuelle d’environ 20%. Réinstallée sur le site météorologique du SIRTA-Palaiseau le 15 juillet 2013 elle continue à produire des données. Cette expérience a été le support de la thèse de Marko Pavlov soutenue le 25 octobre 2016, et de plusieurs stages de M2 et d'ingénieurs. Marko Pavlov continue le développement du concept au sein d'une startup. La thèse de Christine Abdel-Nour (en cours) porte sur le développement d'un démonstrateur type ALEPh de 12kW pour alimenter un microgrid du futur bâtiment SIRTA (horizon 2019-20). Nous exploitons une maquette «nano-grid» alimentée par une mini-éolienne Darrieus-Savonius et un module silicium cristalllin dans le cadre de la thèse de Fausto Calderon-Obaldia (ces deux thèses sont codirigées par A. Migan, J. Badosa et V. Bourdin). Nous collaborons ainsi au groupe «TREND-X » de l'École Polytechnique. Nous développons avec deux startups des systèmes LCPV (Low Concentration Photovoltaic) différents pour des applications de puissances supérieures à 300 kW. Depuis 2016, les développements portent sur : (i) une meilleure maîtrise des échanges thermiques des modules en vue (a) de l'amélioration du refroidissement et par suite du rendement électrique (figure ci-dessous), (b) de la cogénération électrique-thermique (M-C. Duluc, S. Pellerin, B. Antigny, V. Bourdin) ; (ii) l'utilisation de miroirs mobiles pour une meilleure utilisation des réflecteurs ; (iii) la sélection de surfaces réflectives à bas coût ; (iv) le développement d'algorithmes basés sur les statistiques pour équilibrer les réseaux en compensant par une réserve rapide et durable les écarts entre consommation nette prévue et consommation réelle ; (v) l'utilisation des batteries de véhicules en soutien bidirectionnel au réseau. La figure ci-dessous illustre les résultats (modèle 3D) obtenus pendant le stage de B. Antigny avec le code NAPEM développé par S. Pellerin : nous nous sommes concentré sur l'aspect dynamique des écoulements engendrés par le vent autour de la structure ALEPh. On constate sur cette coupe de l'écoulement dans le plan médian vertical que celui-ci est fortement turbulent. L'analyse du champ moyen de vitesse nous a permis de mettre en évidences des recirculations sous l'ensemble module-miroir. Nous initions cette année la simulation du système complet incluant l'équation de l'énergie avec le Code SUNFLUIDH (Y. Fraigneau).

Simulation des écoulements autour de la structure ALEPh (stage Benoît Antigny) : rotationnel de la vitesse.

 

J. Amrit, A. Ramière, L. Yu, Y. Vaheb

 

Résistance thermique de Kapitza à l’interface silicium/hélium-4 superfluide

En étudiant la résistance thermique à l’interface entre un cristal de silicium en contact avec du superfluide, nous avons découvert le phénomène de diffusion résonante de phonons, prédit par Adamenko et Fuks [JETP, 1971]. La diffusion résonante est un processus sélectif qui se manifeste quand la longueur d’onde d’un phonon dans l’He (2-15 nm) devient comparable à la taille des rugosités de la surface du Si, mesurées indépendamment par AFM (Microscopie à force atomique) (voir Figure 1). Piégés par des rugosités, les phonons incidents finissent par se répandre à travers l’interface. Nous avons ainsi expliqué pour la première fois l’origine de la résistance thermique de Kapitza, recherchée depuis 70 ans. Les résultats sont publiés dans la revue Nature Materials [1] et sur le site du CNRS : www.cnrs.fr/insis/recherche/actualites/2016/06/kapitza.htm. Les travaux originaux de Kapitza en 1940 sont ainsi réinterprétés. Les travaux sont effectués dans le cadre d’un programme de recherche conjoint avec l’Institut de Physique Nucléaire d’Orsay (approuvé par le CNRS) et en collaboration avec le CEA/Saclay/Irfu (C. Z. Antoine) car la résistance thermique est un facteur majeur limitant la performance des cavités supraconductrices des accélérateurs de particules (Amrit, conférence invitée, Italie, 2014). Une partie de cette recherche est soutenue par le Labex LaSIPS (projet émergent «ERéThiques Jonctions») et est effectuée dans le cadre de la thèse d’A. Ramière (Allocation UPSud, ED SMEMaG, nov. 2014).

Interface entre un solide classique et un cristal d’hélium-4 quantique

En mesurant la résistance thermique en fonction de la pression du superfluide, une transition du 1er ordre est mise en évidence pour la première fois lors de la cristallisation du superfluide (24 bars). Nous expliquons ces mesures par l’interaction dynamique des phonons thermiques avec les dislocations dans l’He solide [mécanisme de «fluttering», mis en évidence par Balibar à l’ENS Paris (2015) pour décrire l’origine de la plasticité géante du solide He-4] [2]. Ainsi notre étude montre que les dislocations constituent un degré de liberté supplémentaire afin de contrôler la résistance thermique. Ce travail est effectué en collaboration avec A. Ramière (Université de Tokyo).

Transport thermique en régime balistique dans des rubans par Monte Carlo

En absence des lois physiques, nous utilisons la méthode Monte Carlo pour mettre en évidence diverses caractéristiques de la propagation thermique en régime balistique où les collisions de phonons avec les parois sont dominantes. Ainsi, pour des nano rubans de silicium nous avons montré que la rugosité de surface permet de filtrer les phonons de haute fréquence [3] (voir Figure 2). C’est un résultat fort intéressant pour améliorer le facteur de mérite des dispositifs thermoélectriques. Un décalage systématique du spectre de phonons est également mis en évidence en présence d’un flux de chaleur. Nous avons nommé ce phénomène « blueshift ». Contrairement à toute attente, le décalage est plus important pour de faibles différences de températures. Certaines mesures de la conductance thermique des nanofils peuvent maintenant être réinterprétées. Dans le cas de Silicene (matériau 2D), l’importance des modes mécaniques de flexions est démontrée. Les études expérimentales en cours sont soutenues par le Labex LaSIPS (projet « Artémis »).

Optimisation des propriétés thermoélectriques de matériaux d’intérêt

Dans une recherche de matériaux thermoélectriques performants, nous avons calculé le facteur de mérite ZT pour différents matériaux [les pérovskites CsSnX3 (X = I, Br, Cl), les alliages Bi2Te3-xSe, les oxydes ZnO avec dopage en Al et la cellulose I-]. Les propriétés électroniques (conductivité, structure de bande, coefficient de Seebeck…) sont calculées par des méthodes ab initio en utilisant des logiciels ABINIT et BoltzTrap (qui résolvent les équations de transport de Boltzmann). Les propriétés thermiques sont déterminées par des outils de type ab initio (logiciel Phonopy) et par dynamique moléculaire (logiciel LAMMPS). L’influence des impuretés d’Al sur le ZT est quantifiée dans le cas de ZnO. Ce travail constitue la partie essentielle de la thèse de Lantao YU (Allocation UPSud, ED SMEMaG, mars 2018).

Figure 1 (a) Cellule expérimentale (b) Résistance thermique à l’interface Si/He en fonction de la pression à 0.78 K (c) Corrélation entre la rugosité de surface et la longueur d’onde d’un phonon du superfluide.
Figure 2 (a) Diffusion spéculaire et diffusion diffuse dans un ruban de Si. (b) Transmission de phonons est filtrée en fonction de la rugosité de surface.
  1. A. Ramiere, S. Volz and J. Amrit, “Thermal resistance at a solid/superfluid helium interface”, Nature Materials 15, 512–516 (2016) doi: 10.1038/nmat4574
  2. J. Amrit, A. Ramière and S. Volz, “Role of fluttering dislocations in the thermal interface resistance between a silicon crystal and plastic solid 4He, Physical Review, B 97, 014308 (2018); doi: 10.1103/PhysRevB.97.014308
  3. A. Ramiere, S. Volz and J. Amrit, “Geometrical tuning of thermal phonon spectrum in nano-ribbons”, Journal of Physics D: Applied Physics 49, 115306 (2016) doi:10.1088/0022-3727/49/11/115306

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