Conduction inverse sur un cylindre en rotation : Cas de l'ébullition convective induite par l'impact d'un jet d'eau.

Résumé Dans le cadre de cette thèse, nous nous intéressons au problème du refroidissement par impact de jet d une surface en défilement portée à haute température. Il s agit de mieux appréhender les mécanismes d ébullition résultant de l interaction entre le jet et la paroi. L application industrielle visée est liée à l industrie métallurgique. Elle concerne le processus de laminage à chaud, durant lequel des plaques d'acier portées à des températures comprises entre 750 et 1000Ê.C subissent une trempe (jets à environ 75Ê.C) dont la cinétique conditionne la microstructure du produit sidérurgique et détermine par conséquent ses propriétés mécaniques. Notre objectif est de mettre au point une méthodologie de mesure des flux extraits lors de l impact d un jet sur une surface en défilement. Fournir ce type de mesures sur une large gamme de températures correspondant à l'ébullition nécessite le développement d'une méthode d'estimation stable, étroitement associée à un banc et à une procédure expérimentale spécifique. La méthode proposée consiste à analyser des réponses en température mesurées sur un cylindre solide en rotation et impacté par un jet. Une transformation de Fourier est appliquée à la transformée de Laplace des signaux fournis par plusieurs thermocouples implantés en proche paroi. Dans le cas où le problème est considéré comme linéaire, une relation explicite entre la transformée de Laplace-Fourier de la température interne et la transformée de Fourier de la distribution temporelle de flux de chaleur pariétal peut être trouvée. L inversion de cette relation fournit un algorithme explicite permettant d estimer aisément les distributions spatiale et temporelle de flux de chaleur pariétal. Des simulations d inversion ainsi que des mesures réelles sont présentées : elles montrent la robustesse de la technique d inversion et permettent d étudier l influence sur les transferts de paramètres tels la vitesse, la température du jet et la vitesse de défilement de la paroi.