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Dans un Réacteur à Eau Pressurisée (REP), la chaleur dégagée par le combustible nucléaire est transférée à l’eau du circuit primaire, pressurisée à 150 bars pour éviter son ébullition. Cependant, en situation accidentelle, elle peut entrer en régime d’ébullition nucléée pouvant s’intensifier jusqu’à atteindre la crise d’ébullition. Ce point de transition quasi instantané entre l’ébullition nucléée et l’ébullition en film entraîne la formation d’une couche de vapeur stable sur les crayons combustible, associée à une forte augmentation de leur température pariétale créant un risque de rupture de leur gaine. La prédiction du flux critique (flux de chaleur auquel se produit la crise d’ébullition) représente donc un enjeu de sûreté majeur et est actuellement réalisée à l’aide de corrélations expérimentales spécifiques à une configuration, n’incluant pas de représentation fine de la physique de l’ébullition. Cette thèse s’intéresse à la modélisation de la physique de l’ébullition à l’échelle locale dite « CFD » (Computational Fluid Dynamics), à laquelle il est possible de réaliser des simulations d’écoulements bouillants avec une discrétisation spatiale de l’ordre du millimètre. Le code maison NEPTUNE_CFD, proposant une description eulérienne des écoulements multiphasiques à changement de phase, est l’outil de référence de EDF R&D pour enquêter sur ces problématiques aux échelles locales. Dans un premier temps, des simulations d’écoulements bouillants convectifs en tube vertical sont réalisées avec NEPTUNE_CFD. Des comparaisons avec l’expérience DEBORA (écoulement bouillant de réfrigérant R12 en similitude REP sur plusieurs adimensionnels) ont permis une évaluation du code dans des conditions similaires au cas industriel. Les résultats obtenus sont globalement en accord avec l’expérience, mais présentent des écarts notables sur le diamètre des bulles et la température paroi. Cette dernière est calculée au travers du modèle d’ébullition en paroi de NEPTUNE_CFD dit à « Partition du Flux Pariétal » (Heat Flux Partitioning), où le flux appliqué est découpé entre plusieurs mécanismes de transfert de chaleur (convection, évaporation, conduction instationnaire, etc.). Le cœur des travaux de thèse a alors consisté en la construction d’un nouveau modèle de Partition du Flux, avec objectif une prise en compte plus fine de la phénoménologie de l’ébullition en considérant notamment le glissement des bulles. Une modélisation de la dynamique des bulles en paroi a été développée par une approche mécaniste décrivant les forces appliquées sur la bulle. Les formulations de certaines forces (masse ajoutée, traînée, etc.) ont été réévaluées et permettent une prédiction satisfaisante des diamètres de détachement et des vitesses de glissement à basse et haute pression. Le modèle de Partition du Flux a été complété par une évaluation des nombreuses lois de fermetures requises (temps d’attente, densité de sites de nucléation, etc.) par comparaison avec des mesures expérimentales tirées de la littérature. Le nouveau modèle ainsi développé a ensuite été validé par comparaison avec des mesures de température de paroi et implémenté dans NEPTUNE_CFD. La prédiction du flux critique s’ancre en perspective de ces développements. Des observations expérimentales récentes décrivent la crise d’ébullition à l’aide de paramètres physiques inclus dans le modèle de Partition du Flux. Un critère basé sur la proportion de surface occupée par les bulles a été testé avec l’ancien modèle de NEPTUNE_CFD et semble proposer un comportement qualitativement cohérent. Enfin, on s’intéresse à une configuration de type tube avec des ailettes de mélange similaires à celles présentes en cœur de REP. Les simulations NEPTUNE_CFD montrent des écarts significatifs à l’expérience sur la prédiction du taux de vide à coeur. Des simulations monophasiques montrent une surestimation de la rotation du liquide, pouvant expliquer la trop grande accumulation de vapeur dans le cas bouillant.

Cette étude s'intéresse à l'analyse de l'impact de l'intensification des transferts thermiques par extension de surface côté calandre sur les cinétiques de fusion/solidification dans un échangeur tube calandre utilisant un matériau à changement de phase (MCP). Le MCP utilisé est le PureTemp 23 (PT23), produit commercial bio-sourcé à base d'extraits végétaux. L'application visée est le développement d'un échangeur-stockeur destiné à l'amélioration du confort thermique dans le bâtiment, à travers une double approche de chauffage et de rafraîchissement. L'étude est réalisée en utilisant le code de calcul StarCCM+ et son module de changement de phase basé sur la méthode enthalpie-porosité et à travers une implémentation appropriée du terme source de flottabilité. La démarche numérique utilisée pour la modélisation du changement de phase a été validée par des comparaisons avec des résultats numériques et expérimentaux de la littérature. La première partie de l'étude consiste à évaluer l'impact de l'augmentation de surface en utilisant des ailettes de type radial côté calandre sur les niveaux de puissance échangée, mais également son impact sur le processus de fusion/solidification du MCP. De ce fait, une première configuration porte sur un tube nu et une calandre, désignée par configuration de référence, et la deuxième sur un tube muni d'ailettes radiales uniformement reparties, pour lequel les ailettes sont en contact avec le MCP dans la calandre. L'étude est réalisée en régime laminaire et instationnaire, gardant le volume de MCP constant dans la calandre afin d'évaluer l'unique effet de l'extension de surface. La deuxième partie de l'étude s'intéresse à l'impact de la redistribution des extensions de surfaces sur les mécanismes de transferts thermiques et les cinétiques de fusion/solidification du MCP à iso-compacité, iso-volume de MCP afin de déterminer une configuration d'ailettes optimale pour la charge et la décharge d'un système de stockage latent. Les éléments de comparaison utilisés dans l'étude sont notamment la puissance thermique échangée entre le fluide caloporteur et le MCP, la fraction solide ou liquide du MCP, et localement la dynamique de l'écoulement du MCP en phase liquide. L'objectif de l'étude est d'analyser l'influence des extensions de surface et de la répartition de ces extensions dans le MCP à iso-surface d'échange sur les cinétiques de fusion/solidification dans le but de minimiser les temps caractéristiques de charge-décharge de l'échangeur pour une application à l'amélioration du confort thermique dans l'habitat. Les résultats présentées dans cet article concernent principalement ceux de la charge de l'échangeur stockeur. Cette étude s'insère dans le cadre d'un projet de thèse cofinancée par l'ADEME et la région Hauts-de-France.

Dans un contexte de sobriété énergétique, la chaire industrielle ANR Corenstock propose d'augmenter l'inertie thermique d'un élément de stockage d'eau chaude sanitaire par l'intégration de de matériaux à changement de phase MCP. L'étude a pour objectif d'étudier numériquement l'enveloppe du réservoir modifiée, compartimentée en cellules annulaires élémentaires et de déterminer l'effet des dimensions de celles-ci sur la cinétique de fusion-solidification du MCP. Les simulations numériques sont réalisées avec le code CFD Star CCM+ 2020. Le phénomène de fusion-solidification a été modélisé par la méthode enthalpique avec une résolution 2D axisymétrique. L'étude repose sur l'analyse paramétrique d'une cellule composite-MCP composée d'un matériau conducteur en contact avec l'eau à l'intérieur du ballon, d'un MCP et d'un matériau isolant en contact avec l'extérieur. Une température uniforme est imposée du côté du matériau conducteur et la partie du matériau en contact avec l'extérieur a été supposée adiabatique. Le matériau à changement de phase considéré pour l'étude est un MCP organique de type paraffine (RT 55). Les propriétés thermo-physiques du RT 55 sont supposées constantes dans chacune des phases. Cette analyse a permis de déterminer l'influence de la variation de la hauteur et de l'épaisseur de la cellule sur les temps caractéristiques de fusion et solidification du MCP et par conséquent sur le temps d'un cycle de charge-décharge de la cellule. Les résultats sont présentés en utilisant les nombres adimensionnels tels que le nombre de Rayleigh Ra, le nombre de Fourier Fo et le facteur de forme F de la cellule dans le but de construire une corrélation thermique pour cette cellule. Cette étude met en évidence l'existence d'une hauteur critique de cellule pour une épaisseur donnée à partir de laquelle les temps caractéristiques de fusion-solidification restent constants, permettant ainsi de déterminer le nombre minimal de cellules à implémenter dans l'enveloppe du réservoir d'eau chaude.

At the center of the Earth, the core is mainly composed of an iron-nickel alloy, it is composed of a liquid outer core and a mainly solid inner core. This central sphere grows by crystallization of the liquid iron at the expense of the outer core. The boundary between inner and outer core is not sharp. This leads to the integration of liquid iron into the inner core, which is therefore a liquid-solid two-phase medium. Transneptunian objects are small bodies of the solar system whose orbits are mostly beyond the orbit of Neptune. They are icy bodies composed of ice and rocky dust. Due to radiogenic heating, the temperature rises in objects large enough to retain heat on geologic timescales, which can induce melting of water ice. This phase change would lead to the differentiation of these objects with a central rocky core surrounded by a less dense mantle of ice. This differentiation has never really been studied numerically and is generally considered immediate and complete whenever fusion is initiated. These very different objects are difficult to characterize geologically. Indeed, as the transneptunian objects are very far in the solar system, their observations remain relatively poor in information; the inner core is as inaccessible. It can only be probed with seismic waves that pass through. They are both objects made of 2 phases: liquid and solid, the evolution of this two-phases material depends on the possibility for these phases, of different densities, to separate, and on the change of phase as well: melting and crystallization. The separation of the liquid and solid phases of the same material is done by compaction of the solid and extraction of the liquid under gravity. This governs the current amount of liquid iron present in the inner core and also the differentiation of trans-Neptunian objects of sufficient size. Finally, these ferrous and aqueous two-phases systems both present a minor fraction of chemical elements acting as anti-freeze which motivate a similar phase change treatment. The development during this thesis of a two-phases model aims to characterize the compaction of the Earth's inner core and in particular the effects of the phase change sparsely studied until now, as well as the differentiation of trans-Neptunian objects. We present in this manuscript the physical model that we use as well as the adaptations that we established for these 2 distinct geological objects.; Le noyau, au centre de la Terre, est composé principalement d'un alliage de fer-nickel, il se décompose en une partie liquide externe et une sphère centrale majoritairement solide. Cette sphère centrale s'appelle la graine, elle croît par cristallisation du fer liquide au détriment du noyau externe. La frontière graine-noyau liquide n'est pas franche, ce qui conduit à l'intégration de fer liquide dans la graine qui est donc un milieux biphasique liquide-solide. Les objets transneptuniens sont des petits corps du système solaire dont l'orbite se situe majoritairement au-delà de celle de Neptune. Ce sont des corps glacés composés de glaces et de poussières de roches. L'augmentation de température d'origine radioactive sur les objets suffisamment gros pour retenir la chaleur aux échelles de temps géologiques peut induire la fusion de la glace d'eau. Ce changement de phase conduirait à la différenciation de ces objets avec un noyau central rocheux, entouré d'un manteau de glaces moins dense. Cette différenciation n'a jamais été vraiment étudiée numériquement et est généralement considérée immédiate et totale si la fusion est initiée. Ces objets très différents sont difficiles à caractériser géologiquement. En effet, alors que les objets transneptuniens sont très loin dans le système solaire et donc que leurs observations restent relativement pauvres en informations, la graine terrestre est tout aussi inaccessible. Celle-ci ne peut être sondée que via les ondes sismiques qui la traversent. Ce sont aussi conjointement des objets constitués de 2 phases~: liquide et solide, l'évolution de ce matériel biphasique dépend de la possibilité pour ces phases, de densités différentes, de se séparer, ainsi que du changement de phase~: fusion et cristallisation. La séparation des phases liquide et solide d'un même composé se fait par compaction du solide et extraction du liquide sous l'effet de la gravité. Cela gouverne la quantité actuelle de fer liquide présente dans la graine mais aussi la différenciation des objets transneptuniens de taille suffisante. Enfin, ces systèmes biphasiques ferreux et aqueux présentent chacun en minorité des espèces antigels qui motivent un traitement du changement de phase similaire. Le développement au cours de cette thèse d'un modèle biphasique a pour objectif de caractériser la compaction de la graine terrestre et en particulier les effets du changement de phase peu étudiés jusqu'ici, ainsi que la différenciation des objets transneptuniens. Nous présentons dans ce manuscrit le modèle physique que nous utilisons ainsi que les adaptations que nous avons établi pour ces 2 objets géologiques distincts.

La présente étude s'intéresse au développement d'un échangeur-stockeur de chaleur de type tube et calandre intégrant des matériaux à changement de phase MCP. Elle a pour objectif d'analyser numériquement l'effet de l'intensification des transferts thermiques par manipulation passive de l'écoulement du fluide caloporteur sur la cinétique de fusion-solidification du matériau à changement de phase. Les simulations numériques sont réalisées avec le code CFD StarCCM+ 2015. Une première partie de l'étude consiste en la mise en \oe uvre d'une intensification des transferts thermiques et de l'optimisation des performances thermo-aérauliques d'un écoulement d'air, en régime stationnaire, à un nombre de Reynolds Re=1500 dans un canal cylindrique. L'intensification est effectuée par l'insertion dans le canal de paires de générateurs de vortex de type «ailettes Delta». Une étude paramétrique portant sur le nombre et la position des paires d'ailettes Delta, leurs paramètres géométriques est réalisée afin d'optimiser les performances thermo-aérauliques de la configuration de canal intensifié par rapport à la configuration de canal non intensifiée. Les résultats sont présentés en employant des quantités thermiques et aérauliques globales adimensionnelles telles que le facteur de friction f, le nombre de Nusselt Nu et le facteur d'intensification des performances PEC. Les champs d'hélicité, de température et de coefficient d'échange convectif sont utilisés pour analyser les mécanismes locaux d'échange. La seconde partie de l'étude est consacrée au développement, à partir de la configuration d'écoulement de canal présentant les meilleures performances, d'un échangeur-stockeur intensifié et optimisé. La configuration d'écoulement de canal munie de paires d'ailettes Delta présentant les meilleures performances thermo-aérauliques obtenue dans la première partie de l'étude est équipée d'une calandre cylindrique compartimentée par cinq ailettes radiales équidistantes et remplie d'un MCP paraffinique. Les simulations numériques sont réalisées en régime transitoire pour le même nombre de Reynolds Re=1500, le phénomène de fusion-solidification étant modélisé par la méthode enthalpique. L'impact de l'intensification des échanges thermiques au niveau du fluide caloporteur sur les cinétiques de fusion-solidification du MCP dans les différents compartiments de la calandre est analysé et discuté au niveau local à travers les champs de vitesse, température, vorticité, fraction solide/liquide dans les quatre compartiments ainsi que le coefficient d'échange thermique local intérieur tube. Des analyses globales sont également réalisées notamment en représentant les profils temporels d'évolution des fractions solide/liquide, de la cinétique de fusion/solidification dans les différents compartiments ainsi que la température de sortie du fluide caloporteur pour les deux échangeur-stockeur. Cette étude a notamment montré que les performances thermo-aérauliques du coté fluide caloporteur intérieur tube sont très sensibles et dépendent fortement des paramètres géométriques des perturbateurs, de leur nombre et de leur position. La comparaison des processus de fusion-solidification entre l'échangeur-stockeur à tube caloporteur lisse et celui à tube caloporteur muni d'ailettes Delta optimisé met en évidence dans le MCP un développement des phénomène convectifs naturels plus intenses dans l'échangeur-stockeur intensifié conduisant à une accélération significative des processus de fusion-solidification du MCP dans la calandre, à iso-surface d'échange.

Cet article présente une étude expérimentale comparative entre les performances des poreux céramique uniforme et bicouche utilisées dans l'évaporateur des boucles diphasiques à pompage capillaire. Les boucles fluides diphasiques à pompage capillaire sont des dispositifs qui utilisent la circulation d'un fluide et les propriétés du changement de phase liquide-vapeur dans un corps poreux pour transférer d'importantes quantités de chaleur sur des distances qui peuvent atteindre quelques mètres. Les performances thermiques de ces boucles diphasiques à pompage capillaire dépendent essentiellement de la performance de l'évaporateur. En effet, l'évaporateur est le composant clé de ces systèmes de refroidissement grâce à la pression capillaire générée dans la structure poreuse qui assure la circulation du fluide dans tout le système sans aucun besoin d'un organe mécanique. L'objectif de cet article est d'étudier le transfert de masse et de chaleur dans des mèches uniformes et bicouches en céramique. Le dispositif expérimental que nous avons mis en place vise à représenter une section d'évaporateur d'une boucle diphasique à pompage capillaire. C'est un système ouvert contenant une mèche poreuse en céramique. Cet « évaporateur » est relié à un réservoir à niveau constant qui permet d'alimenter la mèche en fluide sous-refroidi. Le schéma de ce banc d'essai est présenté dans la figure ci-dessous. Les pertes de charges gravitaires sont contrôlées par l'élévation Delta h (la distance entre la partie supérieure de la structure poreuse et le niveau d'eau). Une résistance chauffante est installée pour réchauffer le fluide avant d'entrer dans la mèche poreuse. La surface supérieure de la structure poreuse est chauffée par le biais d'un bloc de laiton rainuré dans lequel est positionnée une cartouche chauffante. Afin de minimiser les pertes de chaleur avec le milieu environnant, le bloc de chauffe est isolé thermiquement à l'aide d'isolant en bakélite. Deux échantillons sont testés : une première mèche poreuse uniforme (diamètre de pores de 700-800 \si{\micro\metre}) et une mèche poreuse bicouche. La mèche poreuse bicouche possède deux couches ayant la même porosité mais de taille de pores différentes (diamètre de pores de 700-800 et 400-500 $\mu$m). Les résultats expérimentaux montrent que les propriétés capillaro-hydrauliques du poreux ont un grand impact sur la performance thermique de l'évaporateur. Les mèches bicouches en céramique permettent de réduire la température de la source chaude de 30 $^{\circ}$C. Les résultats obtenus de cette étude peuvent être de grande importance pour les concepteurs des boucles diphasiques thermo-capillaires.

Tribological Surface Transformations (TST), known as White Etching Layer (WEL) in the wheel-rail contact, correspond to progressive and irreversible transformations on the rail surface that can lead to cracking and then failure of the rails. These areas of nanocrystalline structures are made up of several phases which show severe plastic deformation and temperature rises (which can exceed the austenitization temperature). A scenario of progressive formation of WELs has been proposed by introducing stages of microstructure evolution in the case of pearlitic steels used in railways. These stages are defined by indicators obtained by a multi-scale observations method (optical analyses and EBSD). A thermomechanical model taking into account a coupling between hydrostatic pressure, shear stress and temperature is presented. 2-D finite element simulations representative of the wheel-rail contact conditions have successfully qualitatively reproduced WEL spots. This model is also able to capture the effects of the rail dynamics on the formation kinetics of WEL, which could explain the sparsely scattered formation of WEL by island.Representative tests of wheel-rail contact conditions were carried out to validate the role of shear stress in WEL formation. On the one hand, cyclic tests of pure shear under controlled temperature ("hat-shaped" specimen) were carried out using the GLEEBLE thermomechanical simulator (Mateis-LaMCoS, INSA Lyon). On the other hand, “roller on circular rail” experiments (Triboring test rig, LaMCoS, INSA Lyon) were performed to determine the pressure-shear coupling.; Un scénario de formation progressive des WEL a été proposé par l’introduction de stades d’évolution de la microstructure dans le cas d’aciers perlitiques utilisés dans le ferroviaire. Ces stades se définissent par des indicateurs obtenus par une méthode d’observations multi-échelles (analyses optiques et EBSD). Un modèle thermomécanique prenant en compte un couplage entre pression hydrostatique, cisaillement et température est présenté. Des simulations 2-D par éléments finis représentatives des conditions du contact roue-rail ont permis de reproduire qualitativement des zones de WEL. Ce modèle est de même capable de rendre compte des effets de la dynamique ferroviaire sur la cinétique de formation de WEL qui pourrait plus particulièrement expliquer la formation éparse de WEL par ilot.Des essais représentatifs des conditions du contact-roue rail ont été effectués pour valider le rôle du cisaillement dans la formation de WEL. D’une part, des essais cycliques de cisaillement pur sous température contrôlée (éprouvette « chapeau ») ont été réalisés en utilisant le simulateur thermomécanique GLEEBLE (Mateis-LaMCoS, INSA Lyon). D’autre part, des essais de type galet sur rail circulaire (banc Triboring, LaMCoS, INSA Lyon) ont été menés pour déterminer le couplage pression-cisaillement.

The gas foil bearing (GFB) technology is considered one of the key factors for the intended transition to oil-free rotating machinery in future transportation systems. Besides numerous advantages in terms of size, weight, efficiency, and cleanliness, GFBs offer the unique ability to be lubricated with working fluids such as refrigerants. However, the computational analysis of refrigerant-lubricated GFB–rotor systems represents an interdisciplinary problem of enormous complexity and with conflicting interests between all-encompassing but efficient modeling and solution approaches. This thesis succeeds in exploring and pushing forward existing limits of feasibility and thereby establishes a new strategy that enables stability and bifurcation analyses., La technologie du palier à feuilles (GFB) est l’un des facteurs clés pour la transition envisagée vers des machines tournantes sans huile dans les futurs moyens de transport. Outre les nombreux avantages en termes de taille, de poids, d’efficacité et de propreté, les GFBs offrent la possibilité unique d’être lubrifiés par des fluides de travail tels que les réfrigérants. Cependant, l’analyse numérique des systèmes GFB–rotor lubrifiés par réfrigérant représente un problème interdisciplinaire d’une énorme complexité et d’intérêts contradictoires entre des approches de modélisation et de résolution exhaustives mais performantes. Dans ce mémoire de thèse, il est possible d’explorer et de surmonter les limites de faisabilité actuelles, ce qui permet d’établir une nouvelle stratégie permettant des analyses de stabilité et de bifurcation.

Nous présentons le comportement thermique lors de son changement de phase d'un matériau composé d'une fraction massique de graphite naturel expansé (GNE) de 20% pour 80% de paraffine RT70 HC de RUBITHERM®. La géométrie étudiée est une plaque de ce matériau composite pour laquelle un dispositif expérimental a été conçu. Il permet de reproduire les conditions de transferts lors d'un processus de stockage thermique, dans une plaque qui représente un élément unitaire d'un module de stockage. Le système permet d'imposer une variation de température au matériau composite, dans le plan de la plaque de dimensions 143×143×20mm, afin de privilégier les transferts suivant la direction dans laquelle la conductivité thermique est la plus importante. Le dispositif expérimental comporte une pièce de cuivre dans laquelle circule le fluide caloporteur (eau) placée sur la tranche de la plaque. Des plaques isolantes entourent l'échantillon afin de limiter les pertes thermiques. Ce dispositif expérimental permet, dans un premier temps, d'identifier des propriétés thermiques du matériau et les résistances entre la plaque et son environnement hors du domaine de changement de phase à l'aide d'une méthode inverse, et ensuite, de valider expérimentalement le modèle numérique de changement de phase. Le champ de température dans la plaque est mesuré à l'aide de micro-thermocouples. Il est crucial de maitriser le contact entre l'échantillon et la pièce de cuivre dans laquelle circule le fluide caloporteur. Pour cela, un vérin a été placé sur la face latérale de l'échantillon (côté opposé à la pièce de cuivre) pour appliquer une pression régulée entre l'échantillon et la pièce de cuivre. Un modèle numérique 3D sous Comsol multiphysics a été développé. Le MCP étant encapsulé dans la matrice de GNE anisotrope, les phénomènes de transferts thermiques dans la plaque sont conductifs. La fusion est classiquement modélisée par méthode enthalpique, la fusion ne présentant pas de cinétique, un pic de fusion assez étalé étant observé en DSC, indépendant de la vitesse de chauffage. Le matériau présente en solidification un comportement complexe, avec deux pics, se déplaçant en fonction de la vitesse de refroidissement. Nous avons utilisé une méthode de cinétique de cristallisation qui consiste à ajouter un terme source à l'équation de l'énergie. Au cours de la phase de solidification deux transformations exothermiques ont été mises en évidence. L'évolution de la fonction de cinétique de cristallisation de chaque transformation a été définie. La classique formulation différentielle de Nakamura a été utilisée pour décrire les cinétiques de cristallisation pour un refroidissement quelconque. Une pondération entre chaque transformation a été introduite, basée sur le rapport d'enthalpie du pic de chaque transformation par rapport à l'enthalpie totale de changement de phase. En utilisant les conditions aux limites obtenues par des thermocouples placés sur les faces latérales de l'échantillon, les températures à cœur ont été calculées à la position de plusieurs thermocouples La méthode montre des résultats excellents, avec un écart quadratique de l'ordre de 0.03K entre mesures et calcul, inférieur aux incertitudes de mesures.

Avec la miniaturisation des composants électroniques et la puissance toujours croissante demandée à ces derniers, le contrôle thermique des équipements électronique est un enjeu crucial dans tous les domaines industriels. Parmi les solutions disponibles pour assurer ce contrôle thermique celles sur lesquelles se penche notre étude sont les Loop Heat Pipe (LHP). Bien que le spatial soit de loin le domaine dans lesquels ces dispositifs sont les plus utilisés, ces derniers voient leur domaine d’application s’ouvrir aux applications terrestres. Les LHPs sont composées d’un évaporateur connecté à un condenseur par une ligne vapeur et d’un réservoir accolé à l’évaporateur et qui est relié au condenseur par une ligne liquide. Parmi ces éléments notre étude se focalise sur l’évaporateur qui a la charge d’évacuer le flux thermique et de servir de pompe en vaporisant le fluide. La première partie de la thèse est consacrée à la conception et l’exploitation d’un banc d’essai innovant qui vise à observer des phénomènes intervenants dans les LHPs et difficile à capturer via les simulations numériques. Plus précisément, il s’agit d’observer la vidange des rainures au démarrage de l’évaporateur lorsque celui-ci est rempli de liquide et ce pour différentes orientations dans le champ gravitaire. Ces expériences effectuées pour deux matériaux différents ont pu mettre en évidence des régimes d’écoulement jusqu’ici peu ou pas envisagés. Afin de contribuer au développement d’un outil numérique permettant de calculer le comportement de l’ensemble de la boucle de manière détaillé, la seconde partie de la thèse est dédiée aux aspects simulations. Afin d’effectuer un changement d’échelle au niveau de l’évaporateur, différentes hypothèses et parti pris de modélisation sont étudiés pour les cas où les rainures sont construites dans la culasse ou dans la mèche poreuse. Après un rappel sur le modèle d’évaporateur basé sur une approche de type réseau de pore mixte, le premier aspect de modélisation étudié est celui de la prise en compte de la zone entre la mèche et le réservoir. Cette zone d’abord considérée comme une paroi solide qui échange avec le réservoir apparait comme améliorant la conductance locale, retardant l’apparition de la zone diphasique dans la mèche et diminuant le débit vaporisé au début de l’évaporateur. Ceci implique une zone plus froide en début d’évaporateur qui pointe ainsi l’importance d’un bon positionnement des thermocouples lors de test. Bien que l’influence de cette zone se limite avec une longueur d’évaporateur croissante, sa modélisation semble impérative pour prendre en compte le flux de chaleur vers le réservoir dans le cadre de modèles plus détaillés. Autre source possible d’hétérogénéités au sein du modèle le comportement de l’écoulement vapeur au sein des rainures est étudié. Un modèle éléments finis, alimenté par les résultats du modèle réseau de pore, résout les transferts de chaleurs et l’écoulement au sein d’une rainure vapeur. Les résultats ont montré des différences significatives avec les hypothèses usuelles entre les deux géométries. Alors que l’hypothèse d’une température de vapeur constante dans le canal et proche de la température de saturation s’avère acceptable dans le cas de canaux construits dans la mèche celle-ci est erronée dans le cas des canaux construits dans la culasse. L’étude des variations de pression dans le canal appuie l’utilisation d’une température de saturation constante dans ces canaux. En contraste avec l’augmentation constante de la vitesse dans ces canaux, les coefficients d’échanges convectifs n’évoluent que peu alors que les corrélations indiquent une augmentation de ces coefficients avec le nombre de Reynolds. Ces résultats appliqués aux modèles réseau de pores ont confirmé la faible influence des conditions dans les canaux sur le comportement de l’évaporateur hormis pour le cas où les canaux sont usinés dans la culasse et ou une augmentation de la température et du débit a été observé.

A sharp interface approach is presented for computing two-phase flows with surface tension and phase change in low Mach regime. To develop such a model, where slight compressible effects are taken into account as well as correct thermodynamical closures, both the liquid and the gas are considered compressible and described by a precise compressible solver. This compressible solver adopt a splitting technique called "acoustic-transport splitting" which splits the Euler system into two parts: acoustic and transport. Based on the acoustic subsystem, an approximate Riemann solver that accounts for surface tension and phase change effects is developed. The interface between two-phase flows is captured by the Level Set method that is considered to be sharp. The interface capturing issue of the Level Set method within the Eulerian framework is the key point of the two-phase flow simulations, and in this work we propose and adopt high-order approaches for interface advection, redistancing and curvature estimation. In low Mach regime, conventional compressible solvers lose accuracy and a low Mach correction is then necessary to reduce the numerical dissipation. For a sharp interface method, the interface is treated as the shock-wave contact discontinuity via the Ghost Fluid method. Without a smooth region at the interface, such discontinuity existing at the interface presents a huge challenge to the design of a numerical scheme. The well-known low Mach fix in literature could lead to significant truncation error, especially for two-phase flows with large density and sound speed ratios. To recover a good asymptotic-preserving property, we propose a new low Mach correction with rigorous asymptotic analysis. Several numerical test cases have been employed to validate the present numerical approach and enlighten its good performance.; Une approche d'interface raide est présentée pour le calcul des écoulements diphasiques avec tension superficielle et changement de phase en régime à faible nombre de Mach. Pour développer un tel modèle, où de légers effets compressibles sont pris en compte ainsi que des fermetures thermodynamiques correctes, le liquide et le gaz sont considérés comme compressibles et décrits par un solveur compressible précis. Ce solveur compressible adopte une technique de décomposition appelée "décomposition du transport acoustique" qui décompose le système Euler en deux parties: acoustique et transport. Sur la base du sous-système acoustique, un solveur de Riemann approximatif qui tient compte des effets de tension superficielle et de changement de phase est développé. L'interface de l'écoulement diphasique est capturée par la méthode de Level Set et considérée comme raide. La problème de la capture d'interface de la méthode Level Set dans le cadre Eulérien est le point clé des simulations d'écoulement diphasique, et dans ce travail, nous proposons et adoptons des approches d'ordre élevé pour l'advection de l'interface, la redistanciation et l'estimation de la courbure. En régime à faible nombre de Mach, les solveurs compressibles conventionnels perdent en précision et une correction à faible Mach est alors nécessaire pour réduire la dissipation numérique. Pour une méthode d'interface raide, l'interface est traitée comme la discontinuité de contact via la méthode Ghost Fluid. Sans une région lisse à l'interface, une telle discontinuité existant à l'interface présente un énorme défi pour la conception d'un schéma numérique. La correction à faible Mach bien connue dans la littérature pourrait conduire à une erreur de troncature significative, en particulier pour les écoulements diphasiques avec de grands rapports de densité et de vitesse du son. Pour retrouver une bonne propriété de préservation asymptotique, nous proposons une nouvelle correction à faible Mach avec une analyse asymptotique rigoureuse. Plusieurs cas de test numériques ont été utilisés pour valider la présente approche numérique et montrer ses bonnes performances.

Information has become the most valuable commodity in the world. This drive to the new information age has been propelled by the ability to transmit information faster, at the speed of light. This erupted the need for finer researches on controlling the information carriers more efficiently. With the advancement in this sector, majority of the current technology for controlling the light, face certain roadblocks like size, power consumption and are built to be passive or are restrained technologically to be less active (Si- backed technology). Even though nothing travels faster than light, the real speed at which information can be carried by light is the speed at which we can modulate or control it. My task in this thesis aimed at investigating the potential of VO2, a phase change material, for nano-photonics, with a specific emphasis on how to circumvent the drawbacks of the material and to design and demonstrate efficient integrated devices for efficient manipulation of light both in telecommunication and visible spectrum. In addition to that we experimentally demonstrate the multipolar resonances supported by VO2 nanocrystals (NCs) can be dynamically tuned and switched leveraging phase change property of VO2. And thus achieving the target tailoring of intrinsic property based on Mie formalism by reducing the dimensions of VO2 structures comparable to the wavelength of operation, creating a scope for user defined tunable metamaterial.; L'information est devenue le bien le plus précieux au monde. Ce mouvement vers la nouvelle ère de l'information a été propulsé par la capacité à transmettre l'information plus rapidement, à la vitesse de la lumière. Il est donc apparu nécessaire de mener des recherches plus poussées pour contrôler plus efficacement les supports d'information. Avec les progrès réalisés dans ce secteur, la plupart des technologies actuelles de contrôle de la lumière se heurtent à certains obstacles tels que la taille et la consommation d'énergie et sont conçues pour être passives ou sont limitées technologiquement pour être moins actives (technologie Si-back). Même si rien ne voyage plus vite que la lumière, la vitesse réelle à laquelle les informations peuvent être transportées par la lumière est la vitesse à laquelle nous pouvons la moduler ou la contrôler. Ma tâche dans cette thèse visait à étudier le potentiel du VO2, un matériau à changement de phase, pour la nano-photonique, avec un accent particulier sur la façon de contourner les inconvénients du matériau et de concevoir et démontrer des dispositifs intégrés efficaces pour une manipulation efficace de la lumière à la fois dans les télécommunications et le spectre visible. En outre, nous démontrons expérimentalement que les résonances multipolaires supportées par les nanocristaux de VO2 (NC) peuvent être réglées et commutées dynamiquement en exploitant la propriété de changement de phase du VO2. Et ainsi atteindre l'objectif d'adaptation de la propriété intrinsèque basée sur le formalisme de Mie en réduisant les dimensions des structures de VO2 comparables à la longueur d'onde de fonctionnement, créant un champ d'application pour un métamatériau accordable défini par l'utilisateur.

Information has become the most valuable commodity in the world. This drive to the new information age has been propelled by the ability to transmit information faster, at the speed of light. This erupted the need for finer researches on controlling the information carriers more efficiently. With the advancement in this sector, majority of the current technology for controlling the light, face certain roadblocks like size, power consumption and are built to be passive or are restrained technologically to be less active (Si- backed technology). Even though nothing travels faster than light, the real speed at which information can be carried by light is the speed at which we can modulate or control it. My task in this thesis aimed at investigating the potential of VO2, a phase change material, for nano-photonics, with a specific emphasis on how to circumvent the drawbacks of the material and to design and demonstrate efficient integrated devices for efficient manipulation of light both in telecommunication and visible spectrum. In addition to that we experimentally demonstrate the multipolar resonances supported by VO2 nanocrystals (NCs) can be dynamically tuned and switched leveraging phase change property of VO2. And thus achieving the target tailoring of intrinsic property based on Mie formalism by reducing the dimensions of VO2 structures comparable to the wavelength of operation, creating a scope for user defined tunable metamaterial., L'information est devenue le bien le plus précieux au monde. Ce mouvement vers la nouvelle ère de l'information a été propulsé par la capacité à transmettre l'information plus rapidement, à la vitesse de la lumière. Il est donc apparu nécessaire de mener des recherches plus poussées pour contrôler plus efficacement les supports d'information. Avec les progrès réalisés dans ce secteur, la plupart des technologies actuelles de contrôle de la lumière se heurtent à certains obstacles tels que la taille et la consommation d'énergie et sont conçues pour être passives ou sont limitées technologiquement pour être moins actives (technologie Si-back). Même si rien ne voyage plus vite que la lumière, la vitesse réelle à laquelle les informations peuvent être transportées par la lumière est la vitesse à laquelle nous pouvons la moduler ou la contrôler. Ma tâche dans cette thèse visait à étudier le potentiel du VO2, un matériau à changement de phase, pour la nano-photonique, avec un accent particulier sur la façon de contourner les inconvénients du matériau et de concevoir et démontrer des dispositifs intégrés efficaces pour une manipulation efficace de la lumière à la fois dans les télécommunications et le spectre visible. En outre, nous démontrons expérimentalement que les résonances multipolaires supportées par les nanocristaux de VO2 (NC) peuvent être réglées et commutées dynamiquement en exploitant la propriété de changement de phase du VO2. Et ainsi atteindre l'objectif d'adaptation de la propriété intrinsèque basée sur le formalisme de Mie en réduisant les dimensions des structures de VO2 comparables à la longueur d'onde de fonctionnement, créant un champ d'application pour un métamatériau accordable défini par l'utilisateur.

Quenching is a heat treatment method where a hot metal part is cooled down rapidly with the help of a quenchant. The purpose of such process is to give a certain microstructure to the metal in order to achieve the required mechanical performance. This process has direct impacts on changing mechanical properties, controlling microstructure and releasing residual stresses. Good control of quenching is essential for correctly controlling the phase changes that take place within the alloy, and obtain the microstructure exhibiting the desired thermomechanical properties. This Phd is done in collaboration with the company Linamar Montupet specialized in the manufacture of complex cast alumnium components for the automotive industry. They are interested in the quenching of metallic parts in liquid quenchants that can vaporize. The vaporizationis generally the leading phenomenon that drives the system. Indeed, the cooling of the part is strongly conditioned by the behavior of the surrounding fluid that extracts the heat therein.Thus, the objective of this thesis is to set a numerical framework able to simulate the quenching process at an industrial scale. In this thesis, different aspects will be studied: (i) analyze and simulate the liquid-vapor-solid interactions with phase change, (ii) simulate fluid-solid interactions to be able to predict the thermomechanical behavior of the solid. The results coming from these numerical development will be validated by confrontations with the experiments proposed in agreement with the industrial partner.; La trempe est une méthode de traitement thermique où un métal chaud est refroidi rapidement à l’aide d’un medium. Le but est de donner au métal une certaine microstructure afin d’atteindre les performances mécaniques requises. Ce procédé a des impacts directs sur l’évolution propriétés mécaniques, contrôle de la microstructure et libération des contraintes résiduelles. Afin de réaliser un procédé optimal, il est essentiel de contrôler correctement les transformations de phase qui ont lieu dans l’alliage, et ainsi obtenir la microstructure présentant les propriétés thermomécaniques souhaitées. Cette thèse est réalisée en collaboration avec la société Linamar Montupet spécialisée dans la fabrication de composants en aluminium pour l’industrie automobile. Ils s’intéressent à la trempe des pièces métalliques dans les liquides pouvant vaporiser. La vaporisation est le principal phénomène qui anime le système. L’objectif de cette thèse est donc de définir un cadre numérique capable de simuler le procédé de trempe à l’échelle industrielle. Différents aspects seront étudiés: (i) analyser et simuler les interactions liquide-vapeur-solide avec changement de phase, (ii) simuler des interactions fluide-solide pour pouvoir prédire le comportement thermomécanique du solide. Les résultats des développements numériques seront validés par des confrontations avec les expériences proposées par le partenaire industriel.

Scanning thermal microscopy (SThM) is a technique that allows characterizing the thermal properties of nanomaterials and helps understanding heat transfer at submicron scales. To interpret the measurements, parameters influencing heat transfer between the probe and the sample are studied. Firstly, three resistive SThM probes, differing in particular by their micro and nanometric radii of curvature, are analyzed and a systematic methodology for the measurements is proposed. It is put forward that the sensitive zone to thermal conductivity of bulk planar materials is limited to few W.m-1.K-1 for the three probes. For the more conductive materials, SThM measurements are dominated by interfacial thermal resistance. Heat transfer at the solid-solid nanocontact between the probe and the sample can be both ballistic and diffusive. It is further demonstrated that surface roughness strongly impacts SThM measurements, decreasing heat transfer at the contact by more than 50 % in some cases. This work is used for characterizations of nanomaterials. The determination of the thermal conductivity of SiO2 thin film on silicon substrate indicates that thicknesses of a few nanometers up to 1 µm are detected by certain probes. Phase transition temperature measurement by SThM is also studied, using a calibration with bulk polymers. The application of this calibration for the characterization of polymer thin films demonstrates the influence of the substrate and the thin film thickness on the temperature determined by SThM. These results demonstrate that scanning thermal microscopy allows obtaining quantitative measurements., La microscopie thermique à sonde locale (SThM) est une technique qui permet de caractériser les propriétés thermiques de nanomatériaux et de mieux comprendre les transferts thermiques existants aux échelles sub-micrométriques. Pour correctement interpréter les mesures, les paramètres influençant le transfert thermique entre la pointe-sonde SThM et l’échantillon sont étudiés. Trois sondes résistives de SThM, se différenciant notamment par leur rayon de courbure micro ou nanométrique, sont tout d’abord caractérisées, et une méthodologie systématique de mesure en régime continu est proposée. Il est observé que la zone de sensibilité à la conductivité thermique des matériaux massifs plans est limitée à quelques W.m-1.K-1 pour toutes les pointes. Pour les matériaux les plus conducteurs, la mesure SThM est dominée par la résistance thermique de contact. Le transfert thermique par le (les) nanocontact(s) solide-solide entre la pointe et l’échantillon est dû à un transport conductif à la fois diffusif et balistique dans l’échantillon. Il est mis en évidence que la rugosité de surface impacte fortement la mesure SThM, diminuant le transfert thermique par le contact de plus de 50 % dans certains cas. Ces travaux sont mis à profit pour des caractérisations de nanomatériaux. La détermination de la conductivité thermique de couches minces de SiO2 sur substrat de silicium indique que les épaisseurs de quelques nanomètres jusqu’à 1 µm sont détectées par certaines pointes. La mesure de températures de changement de phase par microscopie SThM est également étudiée à l’aide d’un étalonnage sur des polymères massifs. L’application de cet étalonnage pour la caractérisation de couches minces de polymère confirme l’influence du substrat et de l’épaisseur de la couche sur la température déterminée par la pointe SThM. Ces travaux démontrent que la microscopie thermique permet d’obtenir des mesures quantitatives.

Le percement par fonte d'un solide consécutif à l'impact d'un jet liquide axisymétrique est un phénomène d'intérêt pour estimer la tenue d'un élément de réacteur nucléaire impacté par un jet de corium (T>2000K) produit par une potentielle fusion du cœur. Cette situation a été rencontrée lors des accidents de Three Miles Island et de Fukushima Daiichi. Cette hypothèse est maintenant prise en compte dès la phase de dimensionnement de tout nouveau réacteur nucléaire. La stratégie de sûreté pour les réacteurs de quatrième génération étudiés par le CEA (i.e. RNR Na) repose sur une vidange du corium aussi rapide que possible vers un dispositif (i.e. plateau récupérateur) permettant de l'étaler pour améliorer son refroidissement ultérieur. L'étalement permet aussi de maximiser les fuites neutroniques et donc diminuer la puissance thermique dégagée par le corium. Pour permettre la vidange du corium vers le plateau récupérateur, des tubes de déchargement en cœur permettent de le guider le plus tôt possible vers ce dispositif. Pour que le système soit efficace, il faut assurer sa tenue vis-à-vis des premières interactions avec le corium ; le potentiel impact d'un jet de corium cohérent est notamment la situation la plus à risque. Dans ce domaine, les études se sont focalisées sur des parois de « minces » épaisseurs (inférieures à dix fois le diamètre du jet) représentatives de la cuve des réacteurs. Aussi, seule la vitesse au point d'impact a été étudiée ; ni la forme de la cavité, ni son évolution n'ont reçu d'intérêt. Le processus d'ablation a toujours été considéré en régime quasi-permanent conduisant invariablement à une vitesse d'ablation constante. Seul Saito et al. (1991) ont noté la possibilité de l'apparition d'un second régime d'ablation pouvant s'accompagner d'une réduction de la vitesse de percement. Ce régime étant caractérisé par le remplissage de la cavité formée par l'ablation par une phase liquide. Ainsi, notre étude vise à améliorer la connaissance globale du processus d'ablation autant qualitativement, par l'identification des différents régimes d'ablation que quantitativement, par la détermination de corrélations expérimentales. Un dispositif expérimental nommé HAnSoLO a été construit au LEMTA. Il permet d'effectuer des essais avec le couple simulant (eau (jet) / glace transparente (solide)). Ce couple permet l'observation en temps réel de la cavité formée par l'ablation. Ce suivi est effectué par ombroscopie avec une caméra rapide. Pour obtenir des informations inédites, une caméra thermique IR et une caméra dans le visible ont été disposées de façon coaxiale au jet. Le dispositif nous permet donc d'obtenir la vitesse d'ablation en différents points de la cavité et d'estimer le coefficient d'échange convectif entre le solide et le liquide en temps réel. Les paramètres d'entrée de l'étude sont le diamètre, la vitesse et la température à l'impact du jet. Pour l'instant, seules la vitesse et la température du jet ont été étudiées. Les premières expériences nous ont permis d'identifier plusieurs régimes, dont le « pool-effect » menant effectivement à une réduction de la vitesse d'ablation en fonction du temps.

This work concerns the influence of natural convection during solid-liquid phase change. The geometrical configuration considered throughout this study was chosen to correspond to the crucible of the 'Afrodite' benchmark experiment. Various numerical models (3D, 2D and 2D1/2) have been proposed to study cases of natural convection, pure materials's solid-liquid phase change and solidification of metallic alloys involving segregation phenomena. The classical 2D models, which do not take into account the viscous dissipation induced by the side walls of the crucible, are shown to be unable to predict reliable results. The proposed 2D1/2 models are obtained by averaging momentum, energy and heat conservation equations along the short transverse direction, assuming adjustable transverse velocity profiles depending on a parameter δ. A validity domain where these models are applicable is rigorously defined in terms of ranges of variation of the control parameters. An empirical expression is also proposed for the optimal δ values, for which the 2D1/2 models can accurately replace the 3D models for both natural convection problems (flow intensity and temperature fields) and pure materials solid-liquid phase change cases (form and evolution of the liquid solid-liquid front). The multi-domain approach, used for pure materials solid-liquid phase change cases, and the enthalpy approach coupled with a segregation model, used for binary metallic alloys solidification cases, are detailed. A comparison between the numerical results, obtained with the 2D1/2 model, and the experimental results, obtained with the 'Afrodite' benchmark, for the solidification of both pure tin and tin-lead ingots, is carried out. Special care has been devoted to the definition of the boundary conditions that are representative of the experiments. A good agreement is finally found between the numerical and experimental results.; L'influence de la convection naturelle lors du changement de phase solide-liquide est traitée dans ce travail de thèse. La configuration géométrique considérée tout au long de cette étude à été choisie de manière à correspondre au creuset du montage expérimental de référence 'Afrodite'. Différents modèles numériques (3D,2D et 2D1/2) ont été proposés pour traiter des cas de convection naturelle, de changement de phase solide-liquide de corps pur et de solidification avec ségrégation d'alliages métalliques. L'incapacité des modèles 2D classiques, qui ne prennent pas en considération la dissipation visqueuse induite par les parois latérales du creuset, à prédire des résultats fiables est mis en évidence. Les modèles 2D1/2 sont obtenus en moyennant les équations de conservation de la quantité de mouvement, de l'énergie et de la chaleur sur la direction transverse x_3. Lors de cette moyennation, des profils de vitesse transverse ajustables via un paramètre ‘delta’ sont supposés. Un domaine de validité, consistant en une gamme de variation des paramètres de contrôle, où ces modèles sont applicables est rigoureusement défini. Les valeurs optimales de ‘delta’, pour lesquelles les modèles 2D1/2 peuvent se substituer aux modèles 3D à la fois pour les cas de convection naturelle (intensité de l'écoulement et champs de température) et pour les cas de changement de phase solide liquide de corps purs (forme et évolution du front solide liquide), sont données sous forme d'une relation empirique. L'approche multi-domaines adoptée pour le cas de changement de phase solide-liquide de corps purs et l'approche enthalpique couplée à un modèle de ségrégation utilisée pour le cas de la solidification d'alliages métalliques binaires sont détaillées. Des comparaisons entre les résultats 2D1/2 et les résultats expérimentaux obtenus avec l'installation 'Afrodyte' lors de la formation de lingots d'étain pur et d'alliage étain-plomb sont effectuées. Une attention particulière a été consacrée à la définition de conditions aux limites représentatives des expériences. Un bon accord est trouvé entre les résultats numériques et expérimentaux.

Water emulsified fuels are characterised by a complete combustion and low emissions of pollutant particles. This is mainly due to the micro-explosion phenomenon, defined as the atomisation of a fuel mother drop into several child droplets. The aim of this manuscript is to further the knowledge of the micro-explosion phenomenon using different experimental setups. A first parametric study is conducted aiming to investigate the influence of the emulsion initial components and their physical properties. It shows that micro-explosion is a complex phenomenon characterized by its nonreproducibility. For this reason, a statistical parameter was introduced: the occurrence of micro-explosion. It also appears that micro-explosion is also related to the water dispersed droplets lifetime and their properties evolution. Therefore, experimental set-ups, based on Laser Induced Fluorescence were designed for the measurement of the temperature, size and position evolution of water dispersed droplets. An interest was also given to the identification of the trigger drop and its properties measurement. These experimental campaign showed a correlation between the trigger drop properties (temperature, size and position) and the atomization quality. Internal convection motions are also a determinig factor in micro-explosion occurrence.; Les carburants émulsionnés à l’eau se caractérisent par une combustion complète et peu polluante. La réduction des émissions polluantes est permise par le phénomène de micro-explosion, ou l’atomisation de la goutte de carburant mère en plusieurs gouttes filles, de taille plus petite. L’objectif de ce manuscrit est d’approfondir, grâce à des dispositifs expérimentaux variés, les connaissances sur le phénomène de microexplosion. Une première étude paramètrique est réalisée, visant à étudier l’influence de la composition intiale de l’émulsion et des conditions opératoires. Il apparait que la microexplosion est un phénomène complexe non reproductible, ce qui nous a poussé à considérer l’aspect statstique en introduisant un paramètre appelé probabilité de micro-explosion.Il apparaît aussi que la micro-explosion est liée à la “vie” des gouttes d’eau dispersées et l’évolution de leurs propriétés. Pour cette raison, nous avons mis en place des dispositifs expérimentaux, basés sur de la Fluorescence Induite par Laser, permettant de mesurer l’évolution de certains paramètres comme la taille des gouttes d’eau dispersées, leur température et position. Nous nous sommes aussi intéressés à l’identification de la “trigger drop” et la mesure de ses propriétés. Cette campagne expérimentale a montré une tendance entre les propriétés de la trigger drop (taille, température et position) et la qualité de l’atomisation. Les mouvements de convection internes jouent aussi un rôle non négligeable dans l’occurrence de la micro-explosion.