Table des matières 2
Table des matières
1 Introduction 4
2 Contexte et enjeux 5
2.1 Contexte de la production d’énergie renouvelable . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2 Enjeux ........................................... 5
3 Principe de fonctionnement d’un radiomètre 6
3.1 Lesforcesenprésence .................................. 6
3.2 Lesdifférentesphysiques ................................ 7
3.2.1 Thermique..................................... 7
3.2.2 Mécaniquedesfluides.............................. 8
3.2.3 Récupération d’énergie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
4 Etude analytique des paramètres clef de l’augmentation d’échelle 9
4.1 LenombredeKnudsen.................................. 9
4.2 Calcul de la pression et de la longueur caractéristique optimale . . . . . . . . . . 10
4.3 Modélisation analytique complète du radiomètre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4.3.1 Inventaire des forces en présence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.3.2 Hypothèses .................................... 11
4.3.3 Notations ..................................... 12
4.3.4 Equations ..................................... 13
4.3.5 Premier modèle simple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4.3.6 Analyse ...................................... 14
4.3.7 Deuxième modèle plus complexe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.3.8 Calculs et résultats analytiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.3.9 Résultats numériques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4.3.10 Conclusion et ouverture sur le modèle analytique . . . . . . . . . . . . . . 18
5 Détermination de la géométrie du radiomètre à grande échelle 19
6 Simulation numérique du phénomène 20
6.1 ImportanceduKnudsen................................. 20
6.2 Unepremièresimulation................................. 22
6.3 Unesecondemodélisation................................ 23
6.3.1 Résultats...................................... 25
6.4 Prise en compte des transferts thermiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
6.4.1 Premiersrésultats................................. 27
6.4.2 Amélioration ................................... 28
6.5 Simulation en régime permanent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
6.5.1 Résultats et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
6.5.2 Tentative d’amélioration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30