Développement d'outils numériques pour la sélection et l'optimisation de matériaux conducteurs mixtes pour l'oxycombustion

Les conducteurs mixtes (MIECs) sont des matériaux prometteurs pour la réalisation de membranes séparatrices de l oxygène de l air à haute température. Cette séparation s effectue par semi-Perméation de l oxygène à travers la membrane. Ce phénomène induit un gradient de potentiel chimique à l origine...

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Detalles Bibliográficos
Autor Principal: Gazeau, Camille
Outros autores: Blond, Eric Henri, 1974- (Directeur de thèse, Membre du jury), Poirier, Jacques, 19..-...., physicien (Membre du jury), Fouletier, Jacques, 19..-...., auteur en sciences physiques (Membre du jury), Grandidier, Jean-Claude, 19..- (Membre du jury), Batakis, Athanasios, 19..-...., mathématicien (Membre du jury), Richet, Nicolas, 1976- (Membre du jury), Chartier, Thierry, 19..-...., enseignant-chercheur en génie des matériaux (Membre du jury), Gillibert, Jean, 19..- (Membre du jury)
Formato: Thèse numérique
Idioma:Français
Publicado: 2014.
Sujets:
Acceso en liña:Accès au texte intégral
https://theses.univ-orleans.fr/public/2014ORLE2031_va.pdf
http://www.theses.fr/2014ORLE2031/abes
https://theses.hal.science/tel-02918007
Nota: Titre provenant de l'écran-titre
Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire Pluridisciplinaire de recherche en ingénierie des systèmes, mécanique et énergétique (Orléans ; 2008-....) (Laboratoire)
Autre(s) contribution(s) : Jacques Poirier (Président du jury) ; Eric Henri Blond, Jacques Poirier, Jacques Fouletier, Jean-Claude Grandidier, Athanasios Batakis, Nicolas Richet, Thierry Chartier, Jean Gillibert (Membre(s) du jury) ; Jacques Fouletier, Jean-Claude Grandidier (Rapporteur(s))
Autres localisations: Voir dans le Sudoc
Variante du titre:Development of numerical tools to select and optimize the mixed conductors for oxycombustion
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245 1 0 |a Développement d'outils numériques pour la sélection et l'optimisation de matériaux conducteurs mixtes pour l'oxycombustion   |c Camille Gazeau ; sous la direction de Eric Henri Blond. 
256 |a Données textuelles 
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500 |a Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) 
500 |a Partenaire(s) de recherche : Laboratoire Pluridisciplinaire de recherche en ingénierie des systèmes, mécanique et énergétique (Orléans ; 2008-....) (Laboratoire) 
500 |a Autre(s) contribution(s) : Jacques Poirier (Président du jury) ; Eric Henri Blond, Jacques Poirier, Jacques Fouletier, Jean-Claude Grandidier, Athanasios Batakis, Nicolas Richet, Thierry Chartier, Jean Gillibert (Membre(s) du jury) ; Jacques Fouletier, Jean-Claude Grandidier (Rapporteur(s)) 
502 |a Thèse de doctorat. Génie mécanique. Orléans. 2014 
506 |a Thèse confidentielle jusqu'au 04 novembre 2019 
520 |a Les conducteurs mixtes (MIECs) sont des matériaux prometteurs pour la réalisation de membranes séparatrices de l oxygène de l air à haute température. Cette séparation s effectue par semi-Perméation de l oxygène à travers la membrane. Ce phénomène induit un gradient de potentiel chimique à l origine de la rupture de certaines membranes. La prévision des gradients en service et la connaissance des propriétés mécaniques sont essentielles pour la prévision de la fiabilité des futurs sites de production. La semi-Perméation suit la théorie de Wagner en volume, mais aucun consensus n'excite pour les échanges en surface. En outre, les modèles d échanges en surface décrivent l'état stationnaire, et ne peuvent être étendus au régime transitoire. Dans cette thèse, un nouveau modèle d'échange de surface est proposé. Il prend en compte l'association / dissociation de l'oxygène et le coût énergétique élevé de réduction / oxydation de l oxygène par l introduction de la conservation d une espèce chimique transitoire seulement présente à la surface. Ce modèle permet de reproduire les états stationnaires et transitoires. En parallèle, un dispositif expérimental de caractérisation des propriétés mécaniques des MIECs a été développé à 900ů. L essai mis en place est un essai pseudo brésilien instrumenté par une mesure optique. Le post-Traitement s effectue par une méthode Integrated Digital Image Correlation . Les propriétés élastiques de sept nuances de conducteurs mixtes ont pu ainsi être caractérisées. 
520 |a Mixed Conductors (MIECs) are promising membrane materials for oxygen separating from air at high temperature. The oxygen semi-Permeation is the most important property of the membrane. This property induces a chemical potential gradient, which is the origin of some membrane ruptures. Forecasting gradients in service and the knowledge of MIECs mechanical properties are necessary for predict the reliability of future power plants. While the diffusion is well described by the Wagner theory, no consensus has yet emerged regarding the surface exchange models proposed in the literature. Furthermore, these models describe the stationary state, and cannot be extended to the transient stage. In this thesis, a new surface exchange model is proposed. This model takes into account the association/dissociation of oxygen and the high energetic cost of oxygen reduction/oxidation thanks to the balance of a transient species only present at the surface. This model can reproduce stationary state and transient stage. In parallel, a test device for characterizing the mechanical properties of the MIECs has been developed at 900 ˚C. The test is pseudo-Brazilian test instrumented by an optical measurement. Post-Processing is carried out by a "Integrated Digital Image Correlation" method. The elastic properties of seven mixed conductors have been characterized. 
538 |a Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF 
650 |a Réacteurs à membrane 
650 |a Matériaux céramiques 
650 |a Conduction ionique  |x Conduction électrique 
650 |a Membranes de séparation des gaz 
650 |a Thèses et écrits académiques 
700 1 |a Blond, Eric Henri,  |d 1974-  |4 ths  |4 opn 
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710 2 |a Université d'Orléans.  |4 dgg 
856 4 |q PDF  |s 9306453  |u http://www.theses.fr/2014ORLE2031/document  |z Accès au texte intégral 
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997 |0 519548  |1 Thèse numérique  |a Ressource numérique  |b INSA  |b ENSA  |c 0/Bibliothèque numérique/  |c 1/Bibliothèque numérique/Autre ressource numérique/