Conception et réalisation d’un dispositif de mesure de la conductivité thermique des matériaux
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Date
2019-09-13
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Abstract
Dans ce travail, on a u pour objectif de concevoir et réaliser un dispositif qui permet
de mesurer la conductivité thermique des matériaux. La conception de la boite a été entamée
par l’élaboration d’un cahier de charges dans lequel on a présenté les exigences techniques de
fonctionnement. Nous avons choisi un modèle constitué de deux compartiments, l’un chaud et
l’autre froid.
Nous nous sommes proposé plusieurs solutions pour la conception et avons choisi
celles que nous avons jugées plus pertinentes au vu des exigences techniques et de la
disponibilité ainsi que des avantages liés à la fabrication. La forme et les dimensions du
dispositif ont été déterminées en fonction des organes utilisés. Pour la production du chaud et
du froid, un système de régulation électronique est également conçu. La fabrication et
l’assemblage du dispositif et de son système de régulation et d’acquisition des températures
est réalisée étape par étape comme expliqué au chapitre 4.
Le dispositif étant réalisé, plusieurs essais ont été effectués pour, vérifier son bon
fonctionnement. La stabilité constatée dans l’évolution des températures à l’intérieur des deux
compartiments nous a permis d’estimer l’isolation assez suffisante pour procéder à des tests
et déterminer le coefficient de pertes thermiques. Après cette étape, un essai sur un
échantillon de polyuréthane est réalisé. La valeur de la conductivité thermique calculée étant
proche des valeurs figurant dans la littérature, nous pouvons affirmer que le dispositif est
suffisamment fiable. Cet appareil peut être utilisé au laboratoire de science des matériaux du
département de génie mécanique.
En perspective, il serait intéressant d’améliorer l’isolation thermique des deux
compartiments et utiliser un rhéostat pour mieux contrôler la température et augmenter la
précision.
D’un point de vue matériau testé, nous estimons que le polyuréthane expansé est un
très bon isolant thermique, qu’il est intéressant d’utiliser dans le bâtiment. Son prix étant en
défaveur de cette option, son utilisation comme matrice dans des composites à déchets
végétaux (farines de bois) permettra de valoriser ces déchets et mieux contribuer à la protection de l’environnement.
Description
63 f. : ill. ;30 cm. (+CD-Rom)
Keywords
Conductivité thermique, Transfert thermique
Citation
Energétique