Modélisation et optimisation de capteurs à effet Peltier : application à la réalisation d'un nouveau débitmètre massique
Modelisation and optimisation of plated bimetallic thermoelectrical sensors

URL d'accès : http://ori-nuxeo.univ-lille1.fr/nuxeo/site/esupver...

Auteur(s):  Abdenbi, Lachgar
Date de soutenance : 1993
Éditeur(s) : Université Lille1 - Sciences et Technologies 

Langue : Français
Directeur(s) de thèse :  Thery, Pierre
Classification : Physique
Discipline : Electronique
Mots-clés : Capteurs (technologie)
Thermoélectricité -- Modèles mathématiques
Peltier, Effet

Résumé : Le travail présente est relatif à la modélisation et l'optimisation de capteurs à effet Peltier. Les circuits, de structure planaire, sont constitués par un grand nombre de thermocouples plaques connectés en série. Le principe de mesure consiste à induire entre chaque couple de jonctions thermoélectriques consécutives des différences de température proportionnelles au courant inducteur qui influence, par le milieu fluide environnant, le capteur. L'étude est limitée à l'identification de la nature d'un fluide à partir de sa conductivité thermique et à la mesure des vitesses de fluide et du débit massique. La f.e.m seebeck apparaissant aux bornes de chaque cellule élémentaire ou un gradient de température dépendant des propriétés thermiques du milieu fluide environnant a été créé par effet Peltier, se superpose à la chaîne ohmique traditionnelle. Si, lorsque le régime permanent est établi, on coupe le circuit d'alimentation, on mesure la d.d.p seebeck fonction de l'environnement, de telle sorte que la chute ohmique disparaisse. Pour optimiser la sensibilité de ce nouveau capteur à effet Peltier, nous avons eu recours, compte tenu de la complexité du modèle mathématique, à des techniques numériques. Nous avons effectué les calculs par une méthode d'éléments finis, en imposant les conditions limites appropriées afin d'obtenir les résultats voulus concernant des structures multicouches 3d. L'analyse du modèle à travers la solution numérique est ensuite proposée. Les résultats obtenus permettent d'évaluer la sensibilité des capteurs, de dégager le rôle et l'influence des différents paramètres et, par ailleurs, d'optimiser les dispositifs de mesure Indépendamment des conditions de température et de pression, le capteur qui génère une force électromotrice dépendant de la vitesse de l'écoulement, permet de mesurer les débits de fluides circulant dans une canalisation



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