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Présentation de Mini-Projet : Effet Peltier et diffusion thermique dans un matériau Par Bérut Antoine et Lopes Cardozo David.

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1 Présentation de Mini-Projet : Effet Peltier et diffusion thermique dans un matériau Par Bérut Antoine et Lopes Cardozo David.

2 Plan I) Première approche expérimentale : obtention du coefficient de diffusivité du barreau métallique par exploitation du régime transitoire. II) Etude basée sur un modèle théorique : obtention du coefficient de diffusivité et évaluation des pertes en régime permanent avec une excitation sinusoïdale.

3 Le dispositif expérimental

4 Fonctionnement du matériel Capteurs : – Correspondance : 1,0 V 78°C – Incertitudes de mesure : 0,5°C Module Peltier : – Refroidit proportionnellement au courant donné en entrée. Générateur de courant : – Contrôlé par un générateur de tension.

5 Principe de la première approche Alimentation du Peltier en continu à 4A. Equation de la diffusion : Temps dacquisition = 10 minutes-5000points 6 capteurs espacés

6 Données Temporelles Brutes

7 Données Temporelles – Sans offsets

8 Modélisations temporelles Forme du modèle : Valeurs : Problème de convergence des modèles pour C3,C4, C5 et C6. ab d C1-0,1160,0468-0,03390,0697-0,00342 C2-0,1110,0513-0,01080,0657-0,00230 C3-0,1030,0569-0,001520,0565-0,00668 C4-0,07240,0636-0,003690,0229-0,00369 C5-0,1670,139-0,001770,0418-0, C6-0,1080,102-0, ,0191-0,00367

9 Graph des modèles

10 Données Spatiales Brutes Représentation de T en fonction de la position aux instants : s1 s2 s3 s4 s5 s6 15s 45s 90s 180s 300s 420s Obtenus à partir des modélisations temporelles précédentes

11 Modélisations spatiales Tentative de faire des dérivées directement à partir des données brutes sous Regressi. Modélisation des courbes puis dérivation des modèles. Au-delà de 180s les courbes sont quasi-affines dérivées secondes nulles. On retrouve un profil quasi-linéaire en régime stationnaire.

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15 Valeurs obtenues Exploitation des couples : (, ) à (x,t). Valeur moyenne de D : 7, m 2.s -1 Valeur théorique de D : 11, m².s -1 (obtenue avec = 8,90 kg.dm -3 C = 385 J.kg -1.K -1 et = 390 W.m -1.K -1 ) (cm,s)(0,15)(0,45)(0,90)(5,15)(5,45)(5,90)(10,45)(10,90) D*10 5 (m².s -1 ) 4,692,174,6513,34,399,487,7912,5

16 Principe de la seconde approche : méthode de Ångström Alimentation sinusoïdale du Peltier pulsation Equation de la diffusion : où D = diffusivité et = terme de perte Solutions de la forme : Et q n *q n = n /2D

17 Expérience réalisée Choix dune fréquence pour lentrée : 20mHz. Mesure de T(t) en deux points espacés de L et Avec les relations : B 1 /C 1 = e q1*L et = q 1 *L On remonte ainsi à D.

18 Première courbe obtenue

19 Résultats de lexploitation TF pour la fréquence et lamplitude. Modélisations pour le déphasage. B 1 /C 1 = 3,725 q 1 = 26,30 m = 1,355 [2 ] q 1 = 27,10m -1 D = 8, m 2.s -1

20 Seconde courbe obtenue

21 Résultats obtenus TF pour la fréquence. Modélisations pour le déphasage. Mesure « à la main » de lamplitude. B 1 /C 1 = 2,852 q 1 = 20,96 m = 1,295 [2 ] q 1 = 25,89 m -1 D = 11, m 2.s -1

22 Evaluation des pertes La théorie donne les formules : et doù On trouve donc = -3, s -1 = -26, s -1 On ne peut pas faire grand-chose de ces valeurs…

23 FIN


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