Contexte
Dans le cadre d'un projet de développement d'un nouveau matériau et de son procédé de fabrication par croissance cristalline, le client cherche à connaître et comprendre le comportement thermique du matériau liquide ainsi que son impact sur la solidification. Les mesures au coeur du procédé étant impossibles, la simulation et la démarche de réduction des incertitudes permettent de gagner du temps dans le processus d'industrialisation.
Objectif d'étude
Fournir une caractérisation thermique du matériau liquide et de l'ensemble de l'équipement
Démarche
- Simulations des transferts thermiques par conduction, convection liquide et gazeuse, et rayonnement au sein de l'équipement,
- Étude de sensibilité systématique aux paramètres incertains (émissivités),
- Corrélations entre les résultats de simulations et les mesures de températures disponibles (régulation),
- Validation de la démarche par comparaison mesures/simulations transitoires
Résultats
- Caractérisation des gradients thermiques avant solidification
- Précision
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Exemple de désirabilité en fonction de deux paramètres étudiés. La zone rouge correspond à une bonne corrélation (désirabilité=1), bleue à une absence de corrélation. La zone de bonne corrélation en bas du diagramme correspond à des solutions non physiques.
La désirabilité traduit la bonne cohérence des températures simulées avec les mesures.
Les résultats de l'étude de sensibilité à plusieurs paramètres étant peu intuitifs, l'efficacité de la démarche repose sur l'organisation systématique de l'étude par un plan d'expériences numériques. |
