Fluides innovants à hautes performances énergétiques pour les composants thermo-fluidiques – FLUIDINE

Le projet consiste à étudier de nouvelles suspensions de type non colloïdales dans un objectif d’intensification des performances des échangeurs thermiques. L’originalité du projet est d’utiliser ces suspensions non colloïdales dans une matrice simple ou complexe (polymère viscoélastique) composée de particules micrométriques avec des propriétés particulières afin d’optimiser les performances thermiques par différents phénomènes physiques complexes : migration de particules, écoulements secondaires, instabilités hydrodynamiques de la suspension complexe, particules hautes performances. Les matériaux pulvérulents de haute technicité (polymères haute conductivité, MCP microencapsulé…) seront fournis par des sociétés spécialisées en coordination avec l’équipe projet. Le consortium est constitué de deux équipes de recherche (IMTNE et ITheMM). L’équipe de l’IMTNE effectuera une caractérisation thermo-rhéologique des suspensions innovantes et analysera par des techniques de métrologie optique avancées les mécanismes de génération d’instabilité et de mélange en présence combinée de particules, de gradient thermique, et d’inertie locale. L’équipe de Reims ITheMM, évaluera sur un banc d’essais d’échangeurs de laboratoire les performances thermohydrauliques des échangeurs à l’aide d’une méthode de mesure originale du coefficient d’échange convectif par ThIR avec des conditions thermiques particulièrement bien contrôlées. L’analyse quantitative au niveau global et local des mécanismes d’intensification induits par ces suspensions complexes, appuyée par des simulations numériques de prédimensionnement et d’aide à la conception du circuitage des échangeurs utilisant ces fluides caloporteurs innovants, permettra un premier pas vers le développement de processus de refroidissement à haute efficacité énergétique et faible impact environnemental en comparaison avec les fluides usuels et les nanofluides.