Abstract FR:

L'effet thermoacoustique est un phenomene qui resulte de l'interaction d'une onde acoustique intense avec une paroi et qui se traduit par un transport de chaleur dans la couche limite thermique parallelement a la paroi. Dans un refrigerateur thermoacoustique, ce phenomene est exploite au moyen d'un empilement de plaques, tres fines et tres finement espacees, appele stack et place dans un resonateur acoustique. L'effet thermoacoustique permet alors de creer une difference de temperature qui peut atteindre plusieurs dizaines de degres celsius et qui est mise a profit au moyen d'echangeurs de chaleur. Dans l'optique d'une miniaturisation d'un tel systeme, une comprehension plus fine des phenomenes physiques mis en jeu s'avere necessaire. Un premier banc de mesure de l'effet thermoacoustique a permis de comparer differents empilements de plaques et de caracteriser l'influence de certains parametres (espacement et epaisseur des plaques, position de l'empilement dans le resonateur, niveau de pression acoustique) sur la difference de temperature creee. Grace a un deuxieme systeme experimental, l'evolution temporelle de la distribution de temperature le long de l'axe d'un stack a ete mesuree depuis la mise en marche de la source acoustique jusqu'au regime stationnaire. Ces mesures ont ete effectuees a la fois sur un stack en l'absence d'echangeurs de chaleur et sur un stack couple a des echangeurs. L'existence d'un echauffement parasite le long de l'axe du stack, se superposant a l'effet thermoacoustique et tirant son origine de la dissipation visqueuse, a ete mis en evidence. En outre differents materiaux pour le stack ont ete testes. Par ailleurs, grace a la technique de velocimetrie par images de particules, nous avons etudie l'evolution temporelle du champ de vitesse acoustique autour d'un stack thermoacoustique, ainsi que dans ses canaux de taille millimetrique. Des zones tourbillonnaires ont ete observees aux extremites des plaques.