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Composition du jury 

Cette thèse a été dirigée par Anthony Delahaye, Directeur de recherche, INRAE Paris Saclay (FRISE) et encadrée par Laurence Fournaison, Pascal Clain et François Rioual. 

Résumé 

Dans l’industrie de la réfrigération, les gaz frigorigènes sont considérés comme des gaz à effet de serre ayant une forte empreinte environnementale. La réfrigération secondaire est un moyen de réduire leur utilisation, notamment par l’utilisation de fluides diphasiques incorporant des matériaux à changement de phase (MCP), tels que les coulis de glace. Les générateurs de coulis de glace à surface raclée sont les plus courants. Cependant, ils présentent des inconvénients tels que des coûts de maintenance et une consommation d’énergie élevés liés à l’utilisation de lames de raclage pour détacher la glace des surfaces des générateurs. Dans ce contexte, l’objectif de cette thèse est de proposer des méthodes permettant de faciliter le détachement de la glace sans utiliser de lames de raclage, en vue de développer de nouveaux générateurs de coulis de glace plus économes. Les phénomènes de cristallisation, d’adhésion et de détachement de la glace produite à partir d’une solution aqueuse sur différentes surfaces froides sont étudiés dans différentes conditions. A cette fin, la thèse se concentre sur l’influence de l’état de la surface, de la mouillabilité, du type de mélange aqueux et de la vitesse d’écoulement sur ces phénomènes. Le travail est réalisé à la fois par des expériences utilisant des outils de visualisation et par modélisation, incluant le développement de modèles pour la croissance et le détachement des couches de glace sur différentes surfaces en utilisant des jets liquides. Les principaux résultats montrent, entre autres, une décorrélation entre le caractère superhydrophobe et glaciophobe des surfaces, mais aussi une corrélation entre le détachement de la glace et l’état de la surface.