Étude expérimentale et numérique pour la caractérisation thermique des bétons à changement de phase (BCP)

Étude expérimentale et numérique pour la caractérisation thermique des bétons à changement de phase (BCP)

Nessrine Essid Anissa Eddhahak Jamel Neji 

Laboratoire de matériaux, d’optimisation et d’énergie pour la durabilité

(LAMOED), université Tunis El Manar, École nationale d’ingénieurs de Tunis,

BP 37, Le Belvédère, 1002, Tunis, Tunisie

PIMM, CNRS UMR 8006, Arts et Métiers ParisTech, 151, boulevard

de l’Hôpital, 75013 Paris, France

Corresponding Author Email: 
essid.nessrinegc@gmail.com; anissa.eddhahak@ensam.eu; jamel.neji@enit.rnu.tn
Page: 
97-110
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DOI: 
https://doi.org/10.3166/rcma.2017.00006
Received: 
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Accepted: 
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ACCESS

Abstract: 

In order to satisfy the technological challenges required by the new building concepts in the aim of improved performances in terms of durability, thermal comfort and respect for the environment, many research ideas have been considered by researchers and building professionals. Among these ideas, the reinforcement of construction materials by innovative and eco-efficient materials known as phase change materials (PCM) has attractive and promising advantages. Known for their high latent heat storage capacities, PCMs combined with cementitious materials such as concrete, are presented in the construction market as potential and intelligent actors for “clean” and sustainable construction. However, when PCMs are incorporated into the concrete paste, the estimation of the thermal conductivity and the specific heat capacity of the latter is not trivial and thus requires solving the optimization problems known as “inverse heat transfer problems”. In this context, this work proposes an iterative parametric optimization procedure, using a numerical model developed in order to estimate the thermal conductivity and the specific heat of the material containing the PCMs, such as phase change concrete, for example. To achieve this, we will use thermograms obtained from experimental tests carried out with an experimental DEsProTherm, developed at the I2M laboratory of ENSAMBordeaux and based on the method of the hot plan. The tests were carried out on different types of concrete samples incorporating different amounts of PCM.

Keywords: 

phase change concretes, experimental device, characterization, thermal conductivity, specific heat, inverse problems

1. Introduction
2. Présentation du problème
3. Méthodes d’exploitation
4. Validation de la procédure d’optimisation
5. Résultats et discussion
6. Conclusions et perspectives
Remerciements

Les travaux expérimentaux réalisés dans le cadre de cette étude ont été effectués au laboratoire de recherche de l’Institut de mécanique et d’ingénierie (I2M) à l’ENSAMBordeaux dans le cadre d’une collaboration. Les auteurs remercient toute l’équipe de l’I2M et en particulier M. Denis Bruneau et M. Aworou Waste Aregba.

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