MODELISATION DU PHENOMENE DE TRANSFERT THERMIQUE DANS LE SOL

Abstract

Cette thèse s’articule autour du développement d'un modèle numérique bidimensionnel orienté vers le transfert de chaleur dans le sol. Cet outil représente un modèle numérique qui permettra à prédire le comportement de la température dans le sol en contact avec les éléments d’infrastructure d’une construction. Le travail présenté s’appuie sur l’hypothèse que le terme de transfert de chaleur le plus dominant dans les échanges thermiques dans le sol, est la conduction. L’outil développé ne concerne donc que ce mode de transfert. Le modèle développé est basé sur les équations à dérivées partielles EDP existantes dans la discipline de la physique mathématique, les propriétés thermo-physiques utilisées pour son développement sont : la chaleur spécifique, la conductivité thermique et la masse volumique. Un grand intérêt a été accordé aux diverses approches de modélisation de la conductivité thermique puisque la bonne exécution du modèle en dépend. La formulation théorique proposée qui régit le transfert de chaleur dans un contexte bidimensionnel a été résolue par le solveur commercial COMSOL Métaphysiques, basé sur la méthode des éléments finis. Le modèle développé a, au final, servi de base à la prédiction du comportement de la chaleur dans deux expériences réalistes, à travers la simulation numérique du transfert de chaleur au niveau du sol d’assise de fondation. Le but final du travail élaboré est de contribuer à la compréhension et la maitrise du phénomène de transfert de chaleur dans le sol, afin d’apporter des solutions à même de réduire les déperditions énergétiques.