Soutenance de thèse de Clément Rongier
Soutenance de thèse de Clément RONGIER
Énergétique et transferts
Institut Clément Ader-Albi UMR CNRS 5312
sur "Simulations thermo-optiques des systèmes de projection opto-électroniques pour l’éclairage automobile"
mercredi 20 octobre 2021 à 10h00
à IMT Mines Albi
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Composition du jury
- M. Yannick LE MAOULT : IMT Mines Albi - Directeur de thèse
- M. Fabrice SCHMIDT : IMT Mines Albi - Co-directeur de thèse
- Mme Agnès DELMAS : INSA Lyon - Rapporteure
- M. Vincent SOBOTKA : Université de Nantes - Polytech Nantes - Rapporteur
- M. Denis MAILLET : Université de Lorraine - Examinateur
- Mme Françoise BATAILLE : Laboratoire PROMES UPR 8521 - Examinatrice
- M. Rémi GILBLAS : IMT Mines Albi - Examinateur
Résumé
L’éclairage automobile évolue vers des faisceaux de haute définition, générés par plusieurs centaines de sources de lumière par millimètre carré. Pour atteindre de telles performances, les systèmes conventionnels sont remplacés par des LEDs (Light Emitting Diode) haute puissance issues des dernières technologies optoélectroniques. Pour éviter la dégradation du système d’éclairage, il est nécessaire de contrôler la quantité de chaleur dissipée lors du fonctionnement de la LED (qui peut atteindre 40W). En outre, une fois le composant intégré au sein de son système optique, l’énergie lumineuse émise induit une concentration énergétique à l’intérieur de ce système qui subit alors un échauffement. L’objectif de l’étude est de développer des méthodes de simulations multiphysiques robustes, passant par un couplage CFD (Computational Fluid Dynamics) – méthode de lancers de rayons en vue de résoudre numériquement les trois modes de transferts (conduction, convection, rayonnement). Les travaux ont été scindés en trois axes. Le premier s’oriente autour de la validation du modèle thermique des LEDs. Différents moyens de mesure (spectrométrie, goniométrie, photométrie) ont été utilisés pour caractériser les propriétés thermiques et optiques des composants, paramètres qui permettront de construire les modèles thermiques. Ensuite, un dispositif expérimental a été développé en vue de mesurer de manière quantitative la température d’une LED en fonctionnement à l’aide de la thermographie infrarouge. Le second axe vise à coupler les transferts radiatifs (résolution par méthode de lancers de rayons) aux simulations thermiques résolues dans l’outil CFD FloEFD™ (méthode des Volumes Finis). Le dernier axe est destiné à l’étude du couplage des phénomènes conducto-convecto-radiatifs se produisant dans le module d’éclairage complet, i.e. avec prise en compte du système optique.
Mots clés
LED haute puissance, Thermographie infrarouge, Simulations multi-physiques, Méthodes de lancers de rayons, Éclairage automobile.
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