A new simple device to estimate thermophysical properties of insulating materials

International audienceThe method described here is to measure thermal conductivity of super insulating materials. The principle is based on a simple transient experiment and a single temperature measurement, The main idea is to control the heat flux diffusion in the sample by the adjunction of a semi infinite highly conductive medium

Extension of the hot wire method to the characterization of stratified soils with multiple temperature analysis

International audienceThe aim of this article is to develop a practical device able to estimate a thermal conductivity profile in stratified media such as burned soils in Chile. The classical hot wire method consists of measuring the temperature response of a heat step imposed on a thin cylindrical probe by Joule effect. The main characteristic of the extension of the method consists of analyzing the two-dimensional temperature response of multiple thermo-couples equally spaced along the heating cylinder. A semianalytical method (quadrupole method) is then implemented in order to obtain a transfer matrix between the heat flux excitation and the temperature response vectors. Such method is suitable to obtain asymptotic expansions in order to investigate the sensitivity analysis and the estimation strategy. A complete two-dimensional model is used in order to define a time window in which the one-dimensional radial heat transfer assumption is valid. Some experiments and estimation results are presented in a case where the characteristic diffusion times in the radial direction are small compared to the inter-layers diffusion time

Ensayo de una metodología innovadora para la detección de masas polimetálicas profundas: modelo geológico y exploración geotérmica preliminares de la Masa Valverde (Huelva).

Se presentan los resultados provisionales de los trabajos iniciales realizados para el Proyecto Innovative Geothermal Methodology to detect deep blind Polymetallic Ore Bodies, financiado por la CE Y co-financiado por DGICYT y organizaciones participantes. Los principales objetivos de este Proyecto son la cuantificación de los efectos térmicos "in situ" de masas polimetálicas profundas a fin de desarrollar nuevos métodos geotérmicos específicos que puedan detectar depósitos no aflorantes. Dichos métodos deberían proporcionar, previsiblemente, un procedimiento rápido y barato para la detección superficial de cuerpos profundos, midiendo perfiles térmicos en sondeos cortos. La exploración geotérmica permite, a diferencia de otros métodos (por ejemplo gravimetría), discriminar anomalías significativas. Para detectar pequeñas anomalías de temperatura (teniendo en cuenta que el efecto térmico decrece rápidamente hacia la superficie), la resolución térmica medida debe ser del orden de O,001ºC. Se han calibrado nuevos termistores muy sensibles en el Laboratoire National d'Essais (LNE) de París para obtener la máxima sensibilidad en el intervalo de temperaturas considerado (lO a 60ºC). Se miden conductividades térmicas sobre testigos con una precisión del 5% y una reproductibilidad del 2%, que permiten determinar las anomalías del gradiente de temperatura relacionadas con las litologías. Para poner a punto el método, se modelizarán las medidas y se compararán con la realidad de cuerpos conocidos, a fin de establecer un modelo fiable y de aplicación general. Esta metodología se ensaya en primer lugar en la MV (Masa Valverde, Huelva), descubierta y reconocida mediante sondeos por la E.N. Adaro, a fin de partir de un modelo suficientemente preciso para la modelización geotérmica. Los trabajos geológicos realizados integran observaciones de campo, examen y desmuestres de testigos de sondeos, geoquímica, geología estructural y estudio de testigos por diversas técnicas como petrografía, microscopía de menas, DRX, MEB, Microsonda Electrónica, etc. A pesar de la profundidad (en torno a los 600 m.l y de la complejidad de la estructura de MV puesta de manifiesto por el presente estudio, los resultados del primer año de investigación geológica -objeto de esta comunicación-, conducen a un modelo provisional que sirve de base a la interpretación de los datos térmicos. Dicho modelo difiere de los anteriormente conocidos en aspectos como: la posición, definición e interpretación de ciertos tramos litológicos; la demostración de muy frecuentes contactos tectónicos acompañados de procesos de deformación dúctil a veces muy intensa; la identificación de fallas o cabalgamientos que definen unidades independientes, entre las cuales los tramos litológicos, incluidos los cuerpos mineralizados, no son correlaciona bies; la estructura del cuerpo mineralizado, caracterizada por una superposición de escamas imbricadas con geometría antiformal, resultado de procesos tectónicos relacionados con la Tectónica de cabalgamientos de la región y recientemente demostrados -ITGE- en la parte española de la FPI (Faja Pirítica Ibérica). Los resultados provisionales arrojan, pues, un resultado coherente desde las diversas perspectivas de trabajo, particularmente por lo que respecta a los modelos geotérmico y geológico - geométrico, y permiten albergar fundadas esperanzas en una rápida puesta a punto del método, para su aplicación en exploración

A new transient thermal fouling probe for cross flow tubular heat exchangers

International audienceThe present probe is developed in order to accurately estimate in situ not only the convective exchange coefficient but also the fouling thickness of heat exchangers from a reliable transient state estimation method.The originality of the estimation method consists in considering a global response time of the system in fouling conditions to be compared to clean conditions. The sensitivity function is then built from the experimental signal without precise knowledge about the model or the absolute thermophysical properties. The reliability of the method is demonstrated in theoretical cases and with calibrated experiments

Fast infrared imaging spectroscopy technique (FIIST)

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Thermal analysis of droplet flow: Numerical, analytical and experimental investigations

This article reports the thermal behavior analysis of droplet flow for a scenario in which the hydrodynamic and thermal effects are coupled in a cylindrical miniaturized channel; this analysis was performed by comparing numerical, analytical and experimental results. The 3D numerical modeling of the droplet flow was performed using THETIS, a multi-fluid Navier–Stokes solver. A 1D analytical model in Lagrangian space based on a thin-fin thermal approximation was developed. Infrared thermography measurements of droplet flows were used to experimentally determine the temperature fields inside droplets, and these results were compared with those obtained from the simulations and the analytical approach. The originality of this work is the choice of a particular thermal scene to mimic a chemical situation in order to improve understanding and to illustrate the predominant exchanges by model simplification. Furthermore, the results of this study are important for understanding the heat transfer occurring inside droplets for lab-on-chip applications