Transfert de chaleur inverse appliqué aux fours industriels et à la cryochirurgie

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Transfert de chaleur inverse appliqué aux fours industriels et à la cryochirurgie Le programme de recherche proposé est né de problématiques auxquelles sont confrontés l'industrie métallurgique et le secteur médical. En dépit du fait que ces problématiques soient fort différentes en termes de milieux physiques, d'échelles de temps et d'espace, elles font intervenir des phénomènes de transfert de chaleur comparables et leurs solutions recourent à des méthodes d'analyse semblables. Ces méthodes prédictives sont validées par des expériences réalisées au laboratoire et des campagnes de mesures menées en usine. Objectif général: prédire, par transfert de chaleur inverse, les fronts de solidification dans les fours industriels et au cours de la cryochirurgie 1er thème de recherche: Les fours pyrométallurgiques Objectif spécifique: Prédire l'évolution des bancs protecteurs dans les fours pyrométallurgiques industriels. Retombées pour l'industrie métallurgique et des procédés: Contrôler et prolonger la durée de vie des fours industriels.   Afin de réduire l'érosion et de protéger les parois de briques réfractaires des matières en fusion au sein de ces fours industriels, on laisse croître, par solidification, un banc sur leur surface interne. Mesurer, contrôler et optimiser l'épaisseur de ce banc est toutefois impossible.  L'environnement hostile qui règne au sein des fours détruit les sondes. L'alternative innovante que nous proposons est de développer des méthodes d'analyse par transfert de chaleur inverse. Dans cette approche, les températures et/ou les flux de chaleur sont mesurés à l'aide de capteurs disposés sur la surface extérieure des murs du four. Ces mesures alimentent alors un modèle de transfert de chaleur inverse qui en déduit l'évolution temporelle des bancs.   2ème thème de recherche : La cryochirurgie Objectif spécifique: Prédire la progression des fronts de solidification au cours de la cryochirurgie Retombées médicales: Améliorer et promouvoir la cryochirurgie. La cryochirurgie est une intervention chirurgicale qui recourt au froid extrême en vue de détruire des tissus malades. Une cryosonde est insérée dans la tumeur. Une boule de glace naît autour de l'instrument et détruit, en progressant, les cellules. Afin de supprimer le plus grand nombre de cellules malades tout en épargnant les cellules saines, il est impératif toutefois de suivre le front de congélation et le front mortel. Ni les techniques d'imagerie médicale actuelles, ni les calculs de transfert de chaleur direct ne permettent de prédire avec précision la progression de ces fronts. Les méthodes de transfert de chaleur inverse que nous proposons le permettent. De surcroît, elles peuvent déterminer simultanément les propriétés physiques des tissus.