Thermorégulation de pare-brises
d'avion
Problématisation
● Nombreuses contraintes physiques
● Pertes énergétiques
● Exigences de sécurité élevées
I/ Approche expérimentale : une meilleure
compréhension du système
II/ Approches théoriques avec plusieurs vecteurs d'étude
III/ Conclusions
Sommaire
Pôle expérimental
Stimulation d'une plaque chauffante par un effet de convection
Résultats
Changement de température
Effet de convection
Pôle théorique
● Approche physique simple
● Mise en place du feedback
● Interprétation et prise en compte des pertes
● Approche numérique poussée avec xcos
● Simulation numérique
Approche physique simple
Mise en place du feedback
● Capteurs spéciaux disposés librement
● Concept de « chaudière avancée »
Principe de fonctionnement
Chaine fonctionnelle du système
Pertes énergétiques
u
x
N
h
L
l
=
g
g r
=
stat
OAT
P
T R g
r =
´ ´
0.8
0.3 (1.69 )
( ) ( )
2 ²
OAT SO s
u
x
T T gV
N
L
r
+
= ´
0.624
0.0375
0,0234
x
L
l
= =
2
0.624 ( ( ( ))
2
f
c u SO OAT s
p
R
q N A T T V
gJC
= ´ ´ ´ - + ´
h
Ordres de grandeurs et estimations
énergétiques
0.75
398.4 1.025 (223 233 ) 14
2 9.8 43²
c
q kJ
= ´ ´ - - » -
´ ´
Autres énergies perdues
3
0
2.91 10 ws wo
e s
static
P P
q A L h
P
-
= ´ ´ ´ ´ ´
3
0.225 10 sin cos ( ( ( ²))
2
f
s m s pw so OAT s
p
R
q E A V LWC C T T V
gJC
q f
= ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ - + ´
( )
requise consigne perdue consigne e s conv
k
T T T T q q q
t
= - = - + + ´
Schéma bloc complet
Résultats
Approche numérique thermodynamique
Zone 1 : Plaque de verre intérieure
Zone 2 : Plaque de plexiglas
Zone 3 : Plaque de verre extérieure
Zone 4 : Atmosphère avec convection
20°C 10°C -2°C -6°C
DeFog DeIce
Vingt-cinq minutes après l'allumage du mode DeIce
- La température excède 0°C
- Durée légèrement supérieure à celle théorique
20°C 10°C 0,2°C
En régime stationnaire
- Peu de diffusion dans la plaque intermédiaire
- Pas de perturbation entre les deux modes
de chauffage
20°C 13°C 1,0°C
DeFog DeIce
Conclusion

TIPE CPGE Travaux d'initiatives personnel encadrée