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THÈSE Faculté des Sciences de r Université de Paris Le Grade de Docteur ès Scie

THÈSE Faculté des Sciences de r Université de Paris Le Grade de Docteur ès Sciences Physiques SUJET de la THESE Contribution à l'étude e:xpérimentale de la conductivité thermique de quelques fluides à haute température et à haute pression. MM. R. VICHNIEVSKY·.1 ~ Examinateurs P. ]OHANNIN••...• J B. VODAR ...•.•..••.. Invité GRASSE PREVOS'l' WYART TEISSIER AUGER Mom.T'~ Pl VEI'TEAU ROCARD CARTAN . LAFFITTE UNIVERSITE DE PARIS 1 . b. 1 FACULTE DES SCIs:ïiCES DE PARIS ..., . PROFESSEURS T Evolution des êtres organisés )111e CAUCRQIS T Chimie organique TBELLIER T Minéralogie & cr&atallog:ra.phie PONCIN T Zoologie DUBREIL T Pl\Tsique quantique & relatiVité T Physiologie générale T Paléontologie T Physique B.N.S. T MatMmatiques E.N.S. T Chim:ie générale T Géométrie supérieure VA$'! DESTOUCHES AMIEL CHRETIENT Chimie minérale BOCQUET T ZoolDgie KASTLER T Physique B.N.Se EPHRUSSI T Génétique GAO'l':HlilRE1' T :Biologie végétale CPEM LUCAS R. Recherches physiques J.P. MATHIEU COUTEAUX CROQUET THOMASA..T. Biologie MORAND T P.h.v9ique.enseignement SOI.ETIJm· 1'""Physique CPa-i DRACE[ QumEY FF.LDM.o\L-m JOST FORTET T Méca.niqu&-expér.imentale des fluides SCIDiARTZ JmOUARD lfJALAVARD T Biologie maritime T Météorologie & dynamique de l'a.tmosphère T Embryologie T C'himie Physique T P'nysique du Globe T Mécanique générale T Arithmétique 1: Théo- rie des nombres T Géophysique appliquée T Chimie ma.cromolécul.a.ire T Miol'Opaléontologie Mioroscopie &. d1:f'frac- tion éleotroniqU& T Chimie organique & stl"J.O- turale, T Physique de 1tatmosphère T Théorie physique T Chimie générale T Physique optique T Cytologie T Théorie des fonctions & topologie T Biologie végétale lnari.na T Physiologie cOll1p1rée T Calcul des probabilités & physique mathématiques T Calm.ù., différentiel & intégral TPhyaiologie végétale T Aviation ( technique aéronautique ) T A:o.aJ.ysesupérieure l"VŒ~ BEi:iARD If Chimie appliquée CO'l'TE DUGUE T Statistique mathématique DL~OISJ.E. SOULAIBACT Psyeho-physiologie L.<\MOTTE ULRICH T Physiologie tégétale appliquée OUfE...li. KIBm!ANN T Théuries chimiques GAUTHIER CRADEFA'l.1D T Botar..ique B~IJ'ITZ Mlle LE BRETON T P1',ysiologie de la nutri tien BROSSE'I. LELONG T'Applicationde l'analyse à la géométrie BUSER DEVIIJ:..ERS T Anatomie comparée CAHUS EHRESi{ANN T Topologie algébrique CTJRr&N POSSŒIJPES FRANf}ON T PhysiqU(~ SPCN PiJLU1A..1I1l~ GLANGEAUD T Géographie physique,géalogio 'llJ::ILLAC clynamique GODEMENT T Mathématiques HGP VITLE l'ISOT T TechT'..ique rn.a:thématiques de la. p1".ysique ROCH T Géologie FREY11JP.Jl1~ SCHATZMANN T Astrophysique ROLLET TEFl'IlER T Géologie générale hUle JOSIEN LENNUIER T Phyàique M.G.? ROUTJIIER T Géologie applit;;.ttée r.ful.e TONNELAT T Physique théorique T' Chimie générale T Electrotechnique T Chimie systé;uatique . T Physique theo:nque des hautes énergies Mme CI:IAIX T Chimie biologique SaUCHAY AIGRAlN BRUSSE1' LEVY Mme RUREL Py T Biologie végétale CPEM P1JillETIER T Chimie·généra1:e l T Synthèse orgar.ique T Théories physiques T Physiqtw électricité T Cltimie orga;oiqu.e physique T Energétique. générale T Mécanique appliquée T Gr.im1e physj.qU.6 T Physiologie compar~e T Pr~~iologie végétale T ~dnéralogie &, cristaUo- graphie T Zoologie T Chimie quantique T Physique mu.cléa.Ù"'9 & ra- dioacti vi.té T Econométrie T Recherches physiques T CbiIrJ.e minérale CIrEN'ALl..EY T Géométrie a.lgébriqu.es & théorie des groupe_ GERNA.IN T Méca...'1. T'néo •des fluides LUCASG. T GOOlogie AIJ.J...RD T Chimie physique BERTHELOT T Physique des particules fondamentales BPJCARD m Météorologie t'Jine AL.'BE-FESSARDT Psycho-phys1ologie I-1.J1flIA T Etude des molécules na- turelles complexes T Ph;vsico-chimie des rayon- nements BRUN T Mécanique des nu1dea l DE POSSEL T Analyse nU!ll.érique " MmeDUBREIL T Mathématiques ( Acégatian· ) CRAP.1OT T Chimie analytique MmeLELONG T Mathé'œtiques n E.N.8.. ~ T Chimie CPEM 'BEr,lAIB T Géologie S.P~C .• N. MATTLER T Physique SPCN 'BOUISSIERES 'T Radi.oebimie AU.BOUIN T Géologie Mme·COUTURET Thel"miXlyna.mique &; mécaniqœ ytmeBImOIT~ T Ph:1s1que nueJ~ &: ra.d1oaotivi té l'RANC . BIOLogie a.niIrJale CPEi( BOUGIS Biologie végétale.~ Villefranche a/m.er .SCBNE1L T Botanique tl"opica1e STOLKOWSKIT .Pb:fsiologie générale ACHER T Chimie biologique BAUDOIN T .BiOloiie a.n:i.m.ale cpœ .BE!1JlIION'l' Biologie an;m~ SPCN BLAMONT Géophysique i.cm.œpb.ère BOUREAU ''1 Botanique CURIED. 3?hYsique l{GP DURAND DEWA T Gêologie BETil:sR T Pbysiologie végéts.le TOm AT T Calcul des probabilités CA.IIiLEOX T Géologie SPCN MAGNA!i T Physique électricité DAUDEt .T Méoanique ond:ulatoire Mme CB.OQtJET T Mécanique analytique ~ mé- ~ canique céleste EIGAUDY COLLONGUES DUB~ NOZIERES CAD!CT IVANaFF FRANOOIS TA,LBOT M'me NOUGAREŒ BRURAT FOURlŒT DEm:mJVE1S FURON .~r:me GANS GENt:.'Vi.!1S lf,JPE Mlle VEIL T P'byaiologie générale HOLIJJIDE LWOFF T Microb:ic-logie LIONS SIESTRONCK T Mécan..Phys. '-& .e2l'ér1ment&la. ),.AITTE C~ T Mécanique tMorique NICOLAS CAIRE T Géographie physique & géoJ..ogie. .PANIGEL dynamique RAVIER COKOLET'T Mécaniquedes fluides MOREt 'F DEL'LOUE T Physique de l'exosphère . ROSEAU ROUILLON OLIVIER SAMUEL T Biologie animal.e T Anthropologie Il! Ma:thématiques ( ENS Jeunes filles ) ROOBL1I!E SILBER UEBERSFELD T Chimie SF\."N T Chimie appliquée Biochimie T Physique ~ Chimie prgauique T Océanographie pb.yB1que ZOOLOGIE Génie chimique Botanique T Mathématiques MPC Eleetrici té générale T Mathématiques propédeuti- qw-.. T Géologie SPCN T Génétique Biologie végétale CPEM TPét:rographie T Biologie générale T .Ana.lyse numérique T Chimie organique Géologie appliquée Biologie gén.érale T Pétrographie T Physiologie oom,parée T Mécanique théorique des fluides T Electronique E.5...E. T Chimi.e CP~ T Electronique THIRi ..'1'Mécanique céleste .A:B1"'LES T J?hysique SPCN »IAT TThermodynamicrle T Physique nucléaire & radio- actiVité . Biologie animale CPEH EC".tIALIER BARRAUD DARS T Physique CPEH Géologie structurale. & appli- quée . CAMEFORT Botanique ( agrégation ) VICEifID1SKY T' Mécanique industrielle SIGWALT. Chimie SPCN :BLAQUIERE Automatique BARUCH PhYsiqu.epropédeutique ARNOUS T Physique théorique SL01TINSKI Génétique HALLIAVIN T ~Ia thématiques propédeutique GAUD~1AR Chimie propédeutique BROUSSET Mécar.ique théorique .ROSCH T Astronomie Cmy T Physique expérimentale LAZARD T Mathé~4tiquesv~c }lORELP. Physique 14:PC ARSAC PrograIj:ll:Jation LEFEBVRE T. Ch:iJnie !<TI?C EOK Physique fondamentale CHAPEVILLE Biochimie BENOIT Physique CP'&.'1 RIO'Cb:i.miè •.CPEM JAUZEIH GéologieENS PREVOST G. Biologie cel1ul.aire· FA VARD P. Biologie anj ma) e CPEJ:Il llfule~ŒAUX~OTl1()N Evolution. ües êtres organisés Mlle FICIN! Chimie CPE1II LEQUEUX Astronomie COBEN T.àNNOUDJI Ph,..vsique atomique Physique PC Biologie animaJe s~t Fnysiologie . Biologie a.ni.male CPElvI Electricité pr.ysique nucléaire T Eathématiques PASCAJD Hme PETIT CAGit'iC T Statbtiqu/?:s Physique JYl.G.P.· P:b,ysique. CPEM VINH l'MU DUQTJESNES TRE1\Uï.L1ON FAYARD Chimie MPC Chimie Cpa·1 !fuéra.1ogie et ctistallogra phie Electrotechnique l'1me FliT3EUX DAO Biologie végétale' BERGER T Géométrie supérieure Mlle LIB~~n~ T Mathématiques DEDONDER T Biologie cellulaire mJFüUR T Electronique I. TI.T. SCHlI.A1 Chirlle CPEM BAUCHOT Anatomie comparée L~l~CE BV CPEM GIRAUD Bota..'1iClue E.N.S. ~1JLIN Pr~sique P C 'ilIGIER Génétiqu.e . GUERN Biologie végétale SLODZIAN Physique cmi LACOiI1BE Logique mathématique TAVLITZKI Biologie cellulaire ,ARVIEU PhysiClue CPEM T.~\I B.A. CPE!1 COL1E.l.~OT B.A. CPEI-1 BASSELIER Chimiepropédeutique BADQUILL Electronique I.UT. LE SECRE'J:AIRE G~'ERAL, A Monsieur B. VODAR Directeur de Recherches au Centre National de la Recherche Scientifique Hommage Respectueux et reconnaissant Notre profonde gratitude va à Monsieur VODAR pour l'accueil bienveillant qu'il nous a réservé dans son laboratoire, et pour les conseils et les conditions favorables qu'il nous a accordées lors de la réalisation de ce travail. Nous remercions Monsieur le Professeur LUCAS qui malgré ses lourdes charges, a dirigé cette étude et nous a constamment guidé et orienté. Nou~ exprimons notre reconnaissance à Monsieu~ le Professeur VICHNIEVSKY, qui a bien voulu accepter d'être notre parrain au Centre National de la Recherche Scientifique et qui s'est toujours intéressé avec beaucoup de bienveillance à nos travaux. Nous remercions Monsieur le Professeur JOHANNIN pour l'aide qu'il nous a apport~dans la mise en oeuvre de ces travaux et pour ses judicieuses remarques qui nous ont fourni l'occasion de fructueuses discussions. Nous remercions Messieurs BOUQUET, BURY, PIOTROl-iSKY, TUFEe, pour leur contribution à la réalisation de l'appareillage et leur assistance, ainsi que Monsieur DOSTATNI pour l'aide précieuse qu'il nous a apportoodans la recherche des corrélations Nous remercions Mesdames GUESNET et ROUMIER qui ont assuré la dactylographie de ce mémoire et tous nos camarades chercheurs, techniciens et ouvriers du Laboratoire des Hautes Pressions. Ce travail a été rendu possible grâce à l'aide du Centre National de la Recherche Scientifique et a été effectué au Laboratoire des Hautes Pres~ions, 92 - BELLEVUE. Page 1 CHAPITRE I - DIFFERENTES METHODES DE MESURE DE LA CONDUCTIVITE THERMIQUE DES GAZ Généralités 1 - Les Méthodes stationnaires 1-1 - Les méthodes the}'miques 1) La méthode du thermomètre refroidi 2 ) La méthode des plaques parallèles 3) La méthode des cylindres coaxiaux 4) La méthode des sphères concentriques 5) La méthode du fil chaud 6) La méthode de la colonne de diffusion 10 10 15 20 22 thE:~rmique 7) La méthode de variation de la tension Seebeck d'un semi-conducteur 1-2 - Une méthode ~ique La diffusion de la lumière laser 11-1 - Méthode à flux gazeux de la source ponctuelle de la source linéaire 1) Technique 2 ) Technique 3) Méthode de 4) Méthode de diffusion d'un gaz dans un autre 33 régime laminaire 34 11-2 - Méthode à flux._ thermique instantan~ 35 1) Méthode du fil chauffant en régime variable 35 2) Méthode du cylindre chauffant en régime variable 40 3) Tube de choc 43 111-3 - Méthode de la réponse en fréquence 46 111 - ~iesu ~ dQ_ lac...? u_'!..:-: c.~~~i t é _.!.!) eX'~~~..s.~_~ ..El~f ~~~: Conclusion CHAPITRE II - DISPOSITIF EXPERIMENTAL II - Description de la cellule de mesure III Ensemble haute pression IV - Four et dispositif de régulation CHAPITRE III - ETUDE DES CORRECTIONS APPORTEES A NOS MESURES ET DES PRINCIPALES SOURCES D1ERREURS 1 - Mesure de la constante géométrique K de la cellule 69 II - Corrections 11-1 - Correctioœ sur la puissance 1) Correction pour le transfert de 2) Correction pour uploads/Sante/ le-neindre-b-sc.pdf