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Diogo Carvalho Lopes

Développement d'un tube à gaz pulsé très haute fréquences

Publié le 26 septembre 2011


Thèse soutenue le 26 septembre 2011 pour obtenir le grade de docteur de l'Université Grenoble - Spécialité : Mécanique des fluides - Procédés - Énergétique

Résumé :
Les pulses tubes sont des cryoréfrigérateurs similaires aux machines Stirling mais sans pièce mobile à froid, ce qui diminue les vibrations et augmente leur fiabilité. Toutes ces caractéristiques sont les bienvenues pour les applications spatiales, un domaine où le poids et la taille de la machine sont critiques. C'est dans ce cadre qui s'insère la recherche sur la miniaturisation des pulses tubes ; pour le réussir, on peut diminuer le volume déplacé pendant un cycle de la machine, en augmentant simultanément la fréquence d'opération. Pour savoir quels sont les limitations à l'augmentation de fréquence, des simulations sur le comportement du régénérateur et l'inertance à très hautes fréquences ont été faits ; une étude expérimentale sur les pertes thermiques dans le tube a été aussi élaborée ; et, finalement, des prototypes de pulse tube ont été dimensionnés et caractérisés, l'un desquels satisfait les spécifications initialement données : 0,25 W à 120 K avec 20 W puissance mécanique, à 100 Hz.

Jury :
Président : Pascal Tixador
Rapporteur : Grégoire Bonfait
Rapporteur : Alphons De Waele
Membre : Jean-Marc Duval
Membre : James Butterworth
Membre : Christophe Daniel
Directeur de thèse : Alain Ravex

Mots clés :
Cryogréfrigérateurs, Cryogénie, Hautes fréquences, Régénérateur, Tube à gaz pulsé

Thèse en ligne.