Le stockage de chaleur de type thermocline (réservoir stratifié) est une solution industrielle pour valoriser la chaleur fatale et intégrer les énergies intermittentes. Pourtant, ses performances restent limitées par des phénomènes mal maîtrisés : distribution fluidique non uniforme, cyclages thermiques partiels et conditions réelles d’exploitation (entrées fluctuantes, cycles incomplets).
La thèse proposée ici fait suite à la thèse d’Alexis Ferré et au post-doctorat de Martin Rudkiewicz concernant la modélisation et la caractérisation des stockages de type thermocline. Ces travaux ont permis de développer et d’éprouver un modèle physique complet (CFD Fluent) permettant d'étudier finement les phénomènes physiques intervenant dans la création puis le transport de la thermocline dans un réservoir de stockage.
Un modèle numérique CFD partiellement validé et une installation expérimentale fonctionnelle seront donc la base de cette thèse, qui a pour but principaux :
• de poursuivre la caractérisation expérimentale du comportement d'un stockage thermocline liquide : l’influence de la distribution (type et dimensionnement du distributeur), du cyclage thermique et des conditions initiales sur les performances du stockage seront étudiés ;
• de valider le modèle physique CFD sur la base des données expérimentales générées ;
• de réaliser une réduction du modèle CFD vers un modèle système complet intégrant la distribution, la cuve et le soutirage ;
• de fournir à la communauté scientifique et industrielle des données actuellement manquantes et pouvant servir d'élément importants pour la validation dans des conditions variées et réalistes.