Centre d'Énergétique et de Thermique de Lyon (CETHIL)

Les domaines d’applications des activités de recherche du CETHIL sont extrêmement variés, de la réfrigération aux moteurs, de la micro-électronique à l’habitat.

Le CETHIL est une Unité Mixte de Recherche dont les activités sont intégralement dédiées à la thermique et à son application à des systèmes énergétiques. C'est ainsi que  le CETHIL traite des problématiques relevant de :
1. la physique des transferts thermiques. Il s’agit de comprendre, de caractériser, de prédire ou de contrôler les phénomènes régissant les transferts de chaleur ainsi que leurs couplages, aux différentes échelles (des échelles micro- et nanométriques aux plus grandes échelles comme l'échelle du bâtiment) et par tous les modes de transfert (convection, conduction, rayonnement, changement de phase)
2. la thermique dans les systèmes complexes et leur efficacité énergétique : thermique dans le bâtiment ou dans les systèmes énergétiques (systèmes frigorifiques, moteurs et chambres de combustion, systèmes solaires, …)
3. les procédés gouvernés par les transferts thermiques, notamment les procédés de plasturgie.

Le laboratoire a identifié cinq thèmes majeurs qui sont autant de grandes questions scientifiques ou sociétales auxquelles cherchent à répondent dix groupes de recherche, qui constituent des équipes de travail et des centres de compétences. Chaque groupe développe une stratégie équilibrée entre les études théoriques travaux expérimentaux. Les premiers débouchent sur l'élaboration de modèles et de codes, tandis les seconds sont conduits grâce à un important ensemble de moyens performants et originaux, pour la plupart uniques en France, souvent identifiés à l'échelle internationale.
Cet ensemble de ressources matérielles et de compétences permet au CETHIL de publier chaque année plus d'une centaine d'articles dans des revues scientifiques avec comité de lecture ou dans des conférences internationales.

C'est pourquoi les domaines d'applications des activités de recherche du CETHIL sont extrêmement variés, de la microélectronique aux moteurs, de l'étude de matériaux nucléaires à l'habitat.

Thème "Milieux réactifs et transferts radiatifs"
Il s'agit d'accroître les connaissances dans le domaine des transferts de chaleur pouvant être induits par des processus physico-chimiques de combustion ou qui se produisent par rayonnement dans des milieux complexes anisotropes et hétérogènes. La détermination des propriétés thermophysiques des milieux joue un rôle primordial notamment pour toutes modélisations et simulations en vue d’une optimisation de systèmes ou de procédés.

Thème "Transferts et physique des matériaux"
Les travaux conduits dans ce thème ont pour point commun de viser à la modélisation et l’optimisation du comportement thermique des matériaux polymères et composites, notamment en ce qui concerne la relation entre leur structure physique et leur comportement thermomécanique.

Thème "Transferts dans les fluides"
Les études développées pour ce thème sont axées sur les transferts de chaleur avec sous sans changement de phase et leurs applications à divers systèmes énergétiques ou thermiques. Il s'agit notamment de machines frigorifiques, de pompes à chaleurs, de caloducs, ou d'objets techniques dont le fonctionnement requiert une maîtrise stricte des transferts de chaleur. En effet, les performances globales de nombreux systèmes sont fortement conditionnées par les caractéristiques de l’écoulement en proche paroi. L’amélioration de ces performances énergétiques est abordée à travers différents mécanismes de couplage mettant en jeu une interface fluide/solide : le développement d’instabilités aérodynamiques en présence d’effets de confinement (couches limites, jets…), le contrôle de la température de paroi pour favoriser le développement d’instabilités convectives, etc.

Thème "Transferts aux petites échelles"
Les nouvelles technologies permettent aujourd’hui d’élaborer des nano-objets et des matériaux nano-structurés utilisés ou très convoités pour la fabrication de nouveaux isolants, de systèmes électromécaniques, de composants électroniques... La fiabilité de ces systèmes dépend entre autres de leurs propriétés et de leur comportements thermiques ou  électromagnétiques, qui, au regard des dimensions considérées, font l’objet d’études spécifiques.

Thème "Énergétique du bâtiment et des systèmes solaires"
Dans le contexte général de la réduction des émissions de gaz à effet de serre et des économies d'énergie, les efforts de recherche menés sur ce thème visent au développement de technologies solaires ou de stockage d'énergie à haute efficacité, mais aussi à une compréhension et une maîtrise du comportement thermique du bâtiment dans son ensemble, y compris dans sa relation avec son environnement. Les études se déclinent sur plusieurs niveaux depuis les phénomènes physiques fondamentaux (dans les matériaux de construction, dans les systèmes de stockage ou les matériaux utilisés pour le stockage, à l'échelle des porteurs de charges dans les cellules photovoltaïques, etc.), jusqu'aux modèles globaux permettant une description simple et fiable des systèmes, du bâtiment, voire de son environnement (ilot de chaleur urbain, thermique d'un quartier, etc.).

Thématiques
Transferts radiatifs et couplages dans les milieux semi-transparents, Thermique dans les milieux réactifs, Thermique dans les polymères et composites, Transferts avec changement de phase liquide-vapeur, Énergétique des systèmes thermiques et frigorifiques, Transferts convectifs, Micro et nanothermique, Solaire thermique et photovoltaïque, Stockage, Thermique du bâtiment dans son environnement