Domaine de recherche : Energie, thermique, combustion, écoulements
Université / École doctorale : Paris Sud - Modélisation et Instrumentation en Physique, Energie, Géosciences et Environnement (MIPEGE) - Paris XI -
Formation niveau Master recommandé : Master2
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2013
Voir aussi : http://irfu.cea.fr/Sacm/index.php
Pour les aimants supraconducteurs d'accélérateur refroidis par de l'hélium superfluide (T < 2,2 K) les isolations électriques constituent la plus grande barrière thermique au refroidissement. Ces isolations sont composées d'un enrubannage créant des micro-canaux ayant des dimensions de l'ordre de 10 à 100 µm. La compréhension des phénomènes thermiques à ce niveau de confinement est nécessaire pour le dimensionnement du système de refroidissement de ces aimants. Les propriétés thermiques « Bulk » de l'hélium superfluide restent valides pour des dimensions de l'ordre de la centaine de microns mais pour des confinements supérieurs, la validité des lois de transport reste toujours à prouver. On propose d'étudier expérimentalement les transferts de chaleur en hélium superfluide dans des tubes, seul ou en réseau, ayant des diamètres hydrauliques allant de 50 µm à quelques microns. Les études se feront en régime de superfluidité « pure » (régime de Landau) et en turbulence superfluide (régime de Gorter-Mellink). Ces mesures expérimentales seront couplées à une simulation numérique directe utilisant le modèle à deux fluides de Landau (équations de Navier-Stokes modifiées). Un code 2D existant devra être amélioré afin de simuler les deux régimes thermiques de l’hélium superfluide.
SL-DSM-13-0156