Etude de l'ébullition dans un milieu poreux pour une application de type caloduc

Les caloducs sont des dispositifs de transfert de chaleur très performants dont le fonctionnement se base sur le changement de phase d'un fluide à l'intérieur d'une enceinte fermée. L'utilisation de caloducs est courante sur les satellites de télécommunications afin d'assurer le contrôle thermique des éléments embarqués. L'une des limitations du fonctionnement des caloducs spatiaux actuels concerne la densité de flux au niveau de l'évaporateur, qui ne doit pas dépasser un certain seuil. La thèse proposée s'intéresse à l'intégration d'un moteur capillaire poreux au niveau de l'évaporateur d'un caloduc, dans le but de repousser cette limite de fonctionnement. Une caractérisation expérimentale des phénomènes diphasiques à l'?uvre dans une section d'essais représentative d'un évaporateur de caloduc, et intégrant un milieu poreux, sera mise en ?uvre. Elle combinera l'observation de la formation, la migration et l'évacuation des bulles de vapeur, ainsi que des régimes d'écoulement en diphasique, et la caractérisation des flux critiques, et permettra de mieux comprendre la physique d'un tel évaporateur. Les phénomènes thermiques et diphasiques seront modélisés à l'échelle de la section d'essais sur la base de modèles analytiques et numériques (CFD VoF). Le couplage des démarches expérimentale et numérique permettra de définir des orientations techniques préférentielles. Cette thèse se déroulera en parallèle d'une autre thèse au laboratoire du L3M au LITEN à Grenoble sur la fabrication par méthode additive de milieux poreux en aluminium, permettant la maitrise des propriétés géométriques et de transferts. Toutes les avancées scientifiques envisageables permettront de positionner une technologie de rupture dans le domaine des caloducs spatiaux.