Efficacité énergétique des procédés industriels et des équipements dédiés aux transferts thermiques ? Etude physique, modélisation et optimisation de dispositif de détection de couches thermiques parasites

Les échangeurs thermiques sont des composants présents dans la majorité des procédés industriels tels que l'agro-alimentaire, les énergies conventionnelles et renouvelables, les transports, la chimie/pharmaceutique, les bioprocédés,... Dans le contexte de maîtrise des dépenses énergétiques et d'amélioration de l'efficacité énergétique des procédés, il est nécessaire de limiter les phénomènes d'encrassement qui se manifestent lors de certains usages. L'apparition de ces couches thermiques parasites entraîne une baisse des performances de l'échangeur et donc des surcoûts en termes de consommation énergétique et/ou de maintenance, responsables à eux seuls de 1 à 2,5% des émissions globales de CO2. La détection de ces couches thermiques est cruciale pour limiter les surcoûts énergétiques et financiers ainsi que les consommations d'eau ou d'effluents de lavage liés à l'encrassement. Le CEA/LCST développe depuis quelques années une sonde de détection des couches thermiques parasites dont l'analyse du signal requiert la maitrise de l'environnement thermique des sondes et la connaissance fine de la physique de l'échange thermique entre les fluides et la sonde. L'approfondissement de cette connaissance permettra l'amélioration du design, du pilotage et du traitement du signal de la sonde ainsi que la prédiction de sa réponse dans un environnement thermo-hydraulique donné. Ce sont les objectifs de cette thèse.