BEGIN:VCALENDAR VERSION:2.0 PRODID:-//wp-events-plugin.com//7.4.3//EN TZID:Europe/Paris X-WR-TIMEZONE:Europe/Paris BEGIN:VEVENT UID:0-137@lisn.upsaclay.fr DTSTART;TZID=Europe/Paris:20231102T140000 DTEND;TZID=Europe/Paris:20231102T170000 DTSTAMP:20231019T142023Z URL:https://www.lisn.upsaclay.fr/evenements/ecoulements-et-melange-dans-le s-batteries-a-metaux-liquides/ SUMMARY:Ecoulements et mélange dans les batteries à métaux liquides DESCRIPTION:Thèse dirigée par Caroline Nore (LISN) et co-encadrée par Wi etze Herreman (FAST)\nJury\nThierry Alboussière\, Directeur de recherche\ , CNRS\, Université Claude Bernard Lyon 1\nAlban Pothérat\, Professeur\, Coventry University\nBérengère Podvin\, Directrice de recherche\, CNRS\ , Université Paris-Saclay\nMarie-Charlotte Renoult\, Maîtresse de confé rences\, Normandie Université\nRésumé\nLes batteries à métaux liquide s (BMLs) sont une solution prometteuse pour le stockage à grande échelle des énergies renouvelables qui sont produites de manière intermittente. Ces BMLs sont moins chères et peuvent fonctionner plus longtemps que les batteries habituelles. Elles sont composées de trois couches : une élec trode négative en métal liquide\, un électrolyte en sel fondu et une é lectrode positive\, alliage formé avec le métal liquide supérieur. Les BMLs sont des systèmes multiphysiques dans lesquels des instabilités mag nétohydrodynamiques se produisent et des écoulements apparaissent pendan t le fonctionnement. Les écoulements peuvent être néfastes\, car ils pe uvent déformer les interfaces jusqu'à induire un court-circuit. Ils peuv ent cependant aussi être utiles pour mélanger l'alliage\, ce qui limite la chute du potentiel de la cellule. Dans cette thèse\, nous nous concent rons sur le problème du mélange de l’alliage.Nous présentons d'abord des contributions pré-doctorales. Dans une première partie\, nous étudi ons l'effet de la flottabilité solutale sur l'écoulement electrovortex. Nous montrons que\, pendant la décharge\, cet écoulement n'est pas assez intense pour s’opposer à la flottabilité et donc ne peut pas mélange r l'alliage. Cependant\, l'écoulement electrovortex tournant\, qui se pro duit sous l’action d'un champ magnétique externe\, mélange efficacemen t l'alliage. Pendant la charge\, se met en place de la convection solutale qui est vraiment efficace pour mélanger l'alliage. La flottabilité solu tale a alors une influence significative sur l'écoulement. Dans une secon de partie\, nous étudions le transfert de gouttes de l'électrode négati ve vers l'électrode positive. Nous montrons que\, selon les prototypes\, le détachement et le transfert de gouttes peuvent se produire au cours du fonctionnement. Dans certains cas\, cela peut conduire à des courts-circ uits.Ensuite\, nous caractérisons l'écoulement electrovortex tournant. N ous menons une étude numérique paramétrique tridimensionnelle et axisym étrique afin de mieux comprendre les différents régimes d'écoulement. Nous choisissons comme prototype un cylindre rempli d'un métal liquide et connecté symétriquement à deux fils\, ce qui crée un écoulement simi laire à l'écoulement de von Kármán. Nous analysons l'impact des diffé rents paramètres sur l'intensité de l'écoulement et fournissons des loi s d'échelle.Nous nous intéressons par la suite à l'amélioration de not re modèle pour les BMLs. Pour cela\, le potentiel électrique doit être considéré comme une variable locale dans les équations\, et non pas cal culé en post-traitement comme fait dans nos études précédentes. La dis tribution du potentiel électrique est influencée par un saut de potentie l qui apparaît à l'interface alliage-électrolyte. Ce saut affecte les d istributions de courant et de concentration. Cependant\, notre solveur est basé sur une formulation en champ magnétique et ne calcule pas le poten tiel électrique. Nous déterminons une nouvelle condition d'interface\, e n utilisant la variable de champ magnétique\, qui modélise les distribut ions de potentiel discontinues à une interface. Nous validons numériquem ent cette nouvelle formulation.Ensuite\, nous implémentons la concentrati on dans ce modèle et étudions l'impact du saut de potentiel sur la compo sition de l'alliage. Nous montrons que ce saut affecte modérément la dis tribution de la concentration\, mais influence le potentiel de la cellule. Il est alors plus exact de considérer le saut dans le modèle.Dans la de rnière partie\, nous étudions les écoulements électrocapillaires qui a pparaissent en raison du saut de potentiel électrique\, qui modifie local ement la tension de surface. Nous montrons que la flottabilité solutale a un impact significatif sur l'écoulement\, localisé dans une petite zone proche de l'interface alliage-électrolyte. L'écoulement est capable de mélanger cette zone et de limiter la chute du potentiel de la cellule. CATEGORIES:M-E,Thèses et HDR LOCATION:LISN Site Belvédère\, Rue du Belvédère Campus universitaire b ât 507 91405 Orsay\, France X-APPLE-STRUCTURED-LOCATION;VALUE=URI;X-ADDRESS=Rue du Belvédère Campus universitaire bât 507 91405 Orsay\, France;X-APPLE-RADIUS=100;X-TITLE=LIS N Site Belvédère:geo:0,0 END:VEVENT BEGIN:VTIMEZONE TZID:Europe/Paris X-LIC-LOCATION:Europe/Paris BEGIN:STANDARD DTSTART:20231029T020000 TZOFFSETFROM:+0200 TZOFFSETTO:+0100 TZNAME:CET END:STANDARD END:VTIMEZONE END:VCALENDAR