Entropie : thermodynamique – énergie – environnement – économie

Entropie - ISSN 2634-1476 - © ISTE Ltd

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La Société Française de Thermique a pour objectif le développement et le rayonnement des sciences thermiques et énergétiques et de leurs applications concrètes. Cette année 2023, le 31ème Congrès Français de Thermique s’est déroulé du 30 Mai au 2 Juin 2023 à Reims sur le thème Thermique et Agroressources.

EAHE est un échangeur air-sol qui permet l’utilisation de températures de sol peu profondes pour réduire les demandes de chauffage et de refroidissement du bâtiment. L’analyse exergétique, qui résulte de la combinaison de la première et de la deuxième loi de la thermodynamique, permet d’obtenir la performance de l’EAHE à sa limite réversible et d’estimer l’écart par rapport à cette limite. Une analyse exergetique sera réalisée sur l’EAHE expérimental installé sur le campus d’Illkirch-Graffenstaden de l’Université de Strasbourg. L’objectif est d’évaluer le système et d’identifier les parties qui dissipent le plus l’énergie pour optimiser le système. L’EAHE expérimental et les mesures effectuées sont présentées dans l’analyse et enfin les résultats dérivés sont analysés.

In this paper, we examine a machine learning-based method aimed at improving the accuracy of T-LES fields in the context of highly anisothermal flows. We compare this method with an already existing super-resolution method. We train our convolutional neural network by filtering Direct Numerical Simulation (DNS) snapshots into T-LES ones, and optimize our network to reconstruct DNS small scales from T-LES snapshots. Our results show that the neural network outperforms the classical reconstruction method in terms of the quality of the reconstructed coherent structures, but ends up increasing the Root Mean Square (RMS) values over the DNS ones.

Un modèle thermique semi-analytique d’un transistor MOSFET en régime instationnaire est présenté. Il permet le calcul de la température de la face supérieure du composant à partir de celle sur la face inférieure et du flux de chaleur sur la face supérieure. La méthode des quadripôles thermiques est employée et une conversion de spectre est utilisée pour gérer les interfaces entre les différentes couches du composant. Pour une géométrie bidimensionnelle, la comparaison des résultats du modèle semi-analytique à des résultats numériques (sous COMSOL Multiphysics) montre un écart maximal inférieur à 0.1 K pour une dynamique de 45 K en 80 secondes et permet une inter-validation des modèles.

A La Réunion, les déchets végétaux issus de la culture de l’ananas ainsi que le Furcraea Foetida (peste végétale aussi connue sous le nom de choka) ne sont actuellement pas valorisés. Dans le domaine de la construction, les isolants thermiques non biosourcés génèrent des impacts environnementaux importants, bien qu’ils soient essentiels pour la réduction des consommations énergétiques des bâtiments. Nous nous intéressons dans cette étude à la valorisation de ces déchets via l’extraction des fibres pour l’élaboration d’isolants thermiques en vrac. Les objectifs sont (i) de caractériser les fibres de feuilles de choka, (ii) d’évaluer la conductivité thermique d’un isolant à partir des fibres de choka et (iii) celle d’un isolant en vrac à partir de broyat de feuilles d’ananas en fonction de la densité. Les conductivités thermiques minimales obtenues sont de 0,066 W/m.K pour l’isolant de fibres de choka (densité de 0,022) et de 0,058 W/m.K pour l’isolant de broyat de feuilles d’ananas (densité de 0,159).

Le bio-printing est un principe de fabrication additive dans lequel des cellules vivantes peuvent être imprimées ou disposées de manière organisée en 3 dimensions. Cette technique pourrait être utile dans la fabrication d’organes fonctionnels (et qui pourrait par exemple remplacer des organes déficients chez des personnes malades) dès lors que les verrous liés au bon développement de ces organes seront débloqués. Cependant, elle peut déjà nous servir dans la compréhension des effets de substances anticancérigènes sur un amas cellulaire sain ou malin (organoïde). Ce travail met en évidence l’influence de certains paramètres sur la disparition cellulaire souhaitée. Par exemple, la forme que prend l’amas, la diffusion du produit anticancérigène et son élimination naturelle dans le temps influent largement sur la quantité de cellules restantes au cours du temps. Ainsi, le comportement à l’échelle microscopique (de l’organoïde) a pu être étudié numériquement sous différents angles tandis que le passage à l’échelle macroscopique n’a été possible qu’avec des simplifications (système à 2 dimensions, non-prolifération), mais qui permettent de comparer deux paramètres importants, l’élimination naturelle du produit anticancérigène avec la disparition cellulaire. Alors, la hiérarchie de produits de chimiothérapie issue de travaux avec des organoïdes, dans une logique de médecine personnalisée, peut être mise en défaut par d’autres effets qui ne peuvent pas être pris en compte sur ces bio-construits de petite taille.

Dans le cadre de l’intégration du thème de la « Transition énergétique » dans le programme scolaire, nous avons conçu un dispositif artisanal d’éolienne, destiné à l’enseignement de « l’énergie renouvelable » auprès d’élèves de Première S du Lycée. Dans la première partie de cet article, nous présentons les éléments théoriques de l’éolienne, la seconde partie est consacrée aux réalisations des différents éléments et les caractéristiques du dispositif, nous exposons dans la dernière partie des résultats de notre étude, très applicables et satisfaisants pour les élèves pendant la réalisation des cours et exercices.