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95 results on '"Biwole, Pascal"'

51. Multi 3D-PTV system for airflow study in large enclosures

Author

Nedaei, Masoumeh, Biwole, Pascal Henry, Jacquemod, Gilles, Pennec, Fabienne, Dekneuvel, Eric, LABESSE-JIED, Florence, Institut Pascal (IP), SIGMA Clermont (SIGMA Clermont)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Mines Paris - PSL (École nationale supérieure des mines de Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL), and MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris

Subjects
010309 optics, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, [SPI.FLUID]Engineering Sciences [physics]/Reactive fluid environment, 0103 physical sciences, [PHYS.MECA.THER]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Thermics [physics.class-ph], 01 natural sciences, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 030218 nuclear medicine & medical imaging
Abstract

Les données obtenues par vélocimétrie par suivi de particules (3DPTV) sont essentielles pour l’étude des flux d’air intérieurs dans les bâtiments afin d’optimiser les stratégies de HVAC et de surveiller les polluants en suspension dans l’air. Le 3DPTV fournit une mesure quantitative de la vitesse d'écoulement et de la trajectoire par suivi 3D de particules discrètes à flottabilité neutre plongées dans un fluide. Cependant, les volumes de mesure 3D-PTV doivent être étendus pour pouvoir être appliqués à des scénarios réels. Pour ce faire, nous proposons une méthode d'utilisation de plusieurs systèmes 3DPTV composés chacun d'au moins trois caméras synchrones. L'une des exigences de cette approche est qu'au moins une caméra ait une vue sur la cible d'étalonnage du système suivant. L'étalonnage des caméras est effectué séparément pour chaque système, de manière à obtenir la relation mathématique entre le repère pixels 2D de chaque caméra et repère 3D commun. Des particules synthétiques sont également créées, de façon à tester les algorithmes développés dans Matlab pour des écoulement de Kovasznay et de Beltrami pour lesquels les solutions des équations de Navier-Stokes sont connues., Academic Journal of Civil Engineering, Vol 37 No 1 (2019): Special Issue - RUGC 2019 Sophia Antipolis

Published
2019

52. Thermal performances of an innovative super-insulating material based on silica aerogel

Author

Nocentini, Kevin, Achard, Patrick, Biwole, Pascal Henry, Centre Procédés, Énergies Renouvelables, Systèmes Énergétiques (PERSEE), Mines Paris - PSL (École nationale supérieure des mines de Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Pascal (IP), SIGMA Clermont (SIGMA Clermont)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)

Subjects
[SPI.GCIV.CD]Engineering Sciences [physics]/Civil Engineering/Construction durable, [PHYS.MECA.THER]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Thermics [physics.class-ph], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2018

53. Silica aerogel blankets as super insulating material

Author

Nocentini, Kevin, Biwole, Pascal Henry, Achard, Patrick, Centre Procédés, Énergies Renouvelables, Systèmes Énergétiques (PERSEE), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Institut Pascal (IP), SIGMA Clermont (SIGMA Clermont)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL), Mines Paris - PSL (École nationale supérieure des mines de Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[SPI.GCIV]Engineering Sciences [physics]/Civil Engineering, [SPI.GCIV.CD]Engineering Sciences [physics]/Civil Engineering/Construction durable, thermal properties, thermal insulation, hygric properties, [PHYS.MECA.THER]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Thermics [physics.class-ph], super insulating materials, aerogel blankets, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials
Abstract

International audience

Published
2018

54. Melting of a phase change material in presence of natural convection and radiation: A simplified model for engineering applications

Author

Souayfane, Farah, Biwole, Pascal Henry, Fardoun, Farouk, Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Lebanese International University (LIU), Institut Pascal (IP), SIGMA Clermont (SIGMA Clermont)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL), University Institute of Technology, Department GIM, Lebanese University [Beirut] (LU), Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (LJAD), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), and Mines Paris - PSL (École nationale supérieure des mines de Paris)

Subjects
[PHYS.MECA.THER]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Thermics [physics.class-ph], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2018

55. Passive designs and renewable energy systems optimization of a net zero energy building in Embrun/France

Author

Harkouss, Fatima, Biwole, Pascal Henry, Fardoun, Farouk, Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (LJAD), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), Institut Pascal (IP), SIGMA Clermont (SIGMA Clermont)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre Procédés, Énergies Renouvelables, Systèmes Énergétiques (PERSEE), Mines Paris - PSL (École nationale supérieure des mines de Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Industrial Engineering and Maintenance, Lebanese University [Beirut] (LU), Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)

Subjects
[SPI.GCIV.CD]Engineering Sciences [physics]/Civil Engineering/Construction durable, [PHYS.MECA.THER]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Thermics [physics.class-ph], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [SPI.GCIV.EC]Engineering Sciences [physics]/Civil Engineering/Eco-conception
Abstract

International audience

Published
2018

56. Convection and Radiation During Melting of a Phase Change Material: A Simplified Model for Engineering Applications

Author

Souayfane, Farah, Fardoun, Farouk, Biwole, Pascal Henry, Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Industrial Engineering and Maintenance, Lebanese University [Beirut] (LU), Centre Procédés, Énergies Renouvelables, Systèmes Énergétiques (PERSEE), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)

Subjects
Physics::Fluid Dynamics, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci]
Abstract

International audience; A simplified model for combined natural convection and radiation during melting process of a phase change material (PCM) is presented. First, the simplified model for natural convection during melting is validated using a CFD model, in addition to experimental and numerical benchmark solutions for a test case. Then, the simplified model for both natural convection and radiation is applied to the melting of a fatty acid eutectic filled in glass bricks and validated against lattice Boltzmann-discrete ordinate method (LBM-DOM). Finally, the complete model is applied to study the thermal behavior of a translucent wall; then validated experimentally using a full-scale building located in southern France.

Published
2017

57. Concept and Modeling of Net Zero Energy Buildings

Author

Harkouss, Fatima, Biwole, Pascal Henry, Fardoun, Farouk, Department of Industrial Engineering and Maintenance, Lebanese University [Beirut] (LU), Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Pascal (IP), SIGMA Clermont (SIGMA Clermont)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020]), Centre Procédés, Énergies Renouvelables, Systèmes Énergétiques (PERSEE), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (LJAD), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), SIGMA Clermont (SIGMA Clermont)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Mines Paris - PSL (École nationale supérieure des mines de Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[SPI.ENERG]Engineering Sciences [physics]/domain_spi.energ
Abstract

International audience; What is Net Zero Energy Building (NZEB) - Why NZEB - Steps to NZEB - Challenge in NZEB design - Our Objectives - Multi-Objective Optimization (MOO) - Multi-Objective Optimization - MOO Results - Multi-Criteria Decision making (MCDM) - Sensitivity Analysis – Application.

Published
2017

58. Matériaux à changements de phase (MCP) pour le confort d'été

Author

Souayfane, Farah, Biwole, Pascal Henry, Fardoun, Farouk, Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre Procédés, Énergies Renouvelables, Systèmes Énergétiques (PERSEE), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Department of Industrial Engineering and Maintenance, and Lebanese University [Beirut] (LU)

Subjects
[SPI.ENERG]Engineering Sciences [physics]/domain_spi.energ
Abstract

International audience; Contexte - Problématiques et Objectifs - Méthodes et Résultats principaux - Travaux futurs

Published
2017

59. Transferts thermiques dans les blankets aérogels de silice

Author

Nocentini, Kevin, Biwole, Pascal Henry, Achard, Patrick, Centre Procédés, Énergies Renouvelables, Systèmes Énergétiques (PERSEE), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), and COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[SPI.ENERG]Engineering Sciences [physics]/domain_spi.energ
Abstract

International audience; Les aérogels de silice sont des matériaux ultra poreux constitués de nanoparticules de silice amorphes, interconnectées en un réseau 3D fractal aléatoire. Leur texture mésoporeuse en fait d'excellents isolants thermiques qui suscitent beaucoup d'intérêt pour réduire les déperditions à travers les enveloppes. Pour pallier à leur fragilité mécanique, un réseau fibreux est ajouté permettant d'obtenir un matériau composite – appelé blanket aérogel-renforcé, flexible, tout en conservant une faible conductivité thermique effective. Le transfert de chaleur dans ces matériaux est complexe et résulte de quatre contributions : transfert radiatif, conduction solide au sein des fibres et de la matrice, conduction gazeuse et couplages entre les modes de transfert précédents. Des modèles de conductivité thermique du composite sont présentés et discutés dans notre étude, et peuvent être utilisés pour aider à optimiser les paramètres de conception du matériau en cherchant à minimiser sa conductivité thermique effective.

Published
2017

60. Gestion thermique des batteries Li-ion par l'utilisation de matériaux à changement de phase et d'air en convection forcée

Author

Ianniciello, Lucia, Biwole, Pascal Henry, Achard, Patrick, Centre Procédés, Énergies Renouvelables, Systèmes Énergétiques (PERSEE), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), and COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[PHYS.MECA.THER]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Thermics [physics.class-ph], [SPI.MECA.THER]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Thermics [physics.class-ph], [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials
Abstract

International audience; La gestion thermique des batteries Li-ion par matériaux à changement de phase (MCP) représente une solution intéressante pour pouvoir éviter de façon passive toute surchauffe des batteries. Le problème de ce système est d'évacuer l'énergie stockée dans le MCP et d'assurer ainsi le cyclage du système. L'ajout d'un système pour régénérer le MCP s'avère nécessaire. Le système étudié dans ce papier comporte un MCP et une circulation d'air en convection forcée. Le MCP sert à absorber la puissance dégagée par la batterie et l'air est exclusivement utilisé pour régénérer le MCP et assurer le cyclage du système. Nomenclature B 0 fonction pour le changement de phase B 1 fonction lissée pour le changement de phase Cp chaleur spécifique, J.kg-1 .K-1 D fonction Delta Dirac lissé h coefficient de convection forcée, W.m-2 .K-1 k conductivité thermique, W.m-1 .K-1 L F chaleur latente de fusion, J.kg-1 m MCP masse de MCP, kg Q batterie chaleur dégagée par la batterie, J T température, K T m température de fusion, K T s température de surface, K u vitesse, m/s Symbole grec ΔT différence de température, K ρ masse volumique, kg.m-3

Published
2017

61. Gestion thermique des batteries Li-ion par l'utilisation de matériaux à changement de phase

Author

Ianniciello, Lucia, Biwole, Pascal Henry, Achard, Patrick, Centre Procédés, Énergies Renouvelables, Systèmes Énergétiques (PERSEE), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), and COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
stockage par chaleur latente, gestion thermique, [SPI.ENERG]Engineering Sciences [physics]/domain_spi.energ, matériaux à changement de phase, système passif, batteries Li-ion, véhicule électrique
Abstract

International audience; Les batteries lithium-ion nécessitent une gestion thermique pour que soit assuré leur bon fonctionnement. Des systèmes actifs comme un refroidissement par air en convection forcée ou par un liquide de refroidissement sont employés actuellement. L’utilisation de matériaux à changement de phase (MCP), en tant que système passif, représente une alternative intéressante. Dans ce papier une comparaison est proposée entre un système comportant un MCP et un système à air en convection forcée.

Published
2017

62. Modèle simplifié pour la prise en compte de la convection naturelle dans la modélisation du changement de phase solide-liquide

Author

Souayfane, Farah, Fardoun, Farouk, Biwole, Pascal Henry, Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Industrial Engineering and Maintenance, Lebanese University [Beirut] (LU), Centre Procédés, Énergies Renouvelables, Systèmes Énergétiques (PERSEE), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)

Subjects
théorie d'échelle, [SPI.ENERG]Engineering Sciences [physics]/domain_spi.energ, nombre de Nusselt, conductivité efficace, convection naturelle, Matériaux à changement de phase
Abstract

International audience; Un modèle simplifié basé sur l'approche de la conductivité efficace ainsi que sur la théorie d'échelle est présenté dans ce travail pour modéliser la convection naturelle pendant le processus de fusion d'un matériau à changement de phase. Le modèle mathématique est codé sous MATLAB en utilisant la méthode des volumes finis en deux dimensions. Les résultats du modèle simplifié sont ensuite comparés à ceux d'un modèle CFD complet créé dans COMSOL, et aux résultats numériques des benchmarks trouvés dans la littérature. En particulier, une corrélation du nombre de Nusselt correspondant à notre cas d'étude est trouvée, sur la base du modèle CFD, et est ensuite implémentée dans le modèle simplifié. Les résultats montrent que, pour un temps de calcul largement plus court que celui de la CFD, les valeurs de fraction liquide moyenne et de la position du front de fusion sont acceptables. De plus, Les résultats du modèle de conductivité efficace proposé ont montré un très bon accord avec les résultats numériques des benchmarks.

Published
2017

63. Transfert de chaleur dans les blankets aérogels de silice

Author

Nocentini, Kevin, Biwole, Pascal Henry, Achard, Patrick, Centre Procédés, Énergies Renouvelables, Systèmes Énergétiques (PERSEE), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), and COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Conductivité thermique effective, [SPI.ENERG]Engineering Sciences [physics]/domain_spi.energ, Isolation thermique, Aérogel de silice
Abstract

International audience; Les blankets aerogels de silice sont des matériaux composites composés de nanoparticules de silice interconnectées et de renforts fibreux. Leur structure meso-poreuse en fait d’excellents isolants thermiques et suscitent beaucoup d’intérêt dans le secteur du bâtiment. La présente étude propose des modèles de conductivité thermique des différents modes de tranfert thermique au sein de ce matériau ainsi qu’un modèle de conductivité thermique effective. On s’intéresse tout particulièrement à l’évolution de la conductivité thermique effective en fonction de la densité du matériau, de sa température, de la pression et de l’humidité relative. Les résultats issus des modèles sont comparés à quelques valeurs expérimentales.

Published
2017

64. Combinaison de systèmes de suivi lagrangien de particules pour l’étude des écoulements d’air et de polluants dans les grandes cavités

Author

Biwole, Pascal Henry, Meslem, Amina, Rusaouen, Gilles, Institut Pascal (IP), SIGMA Clermont (SIGMA Clermont)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020]), Centre Procédés, Énergies Renouvelables, Systèmes Énergétiques (PERSEE), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Laboratoire de Génie Civil et Génie Mécanique (LGCGM), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Centre d'Energétique et de Thermique de Lyon (CETHIL), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-12-VBDU-0010,FLUBAT,Suivi et compréhension expérimental des FLUx d'air dans les BATiments(2012), SIGMA Clermont (SIGMA Clermont)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Mines Paris - PSL (École nationale supérieure des mines de Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)

Subjects
[SPI.GCIV]Engineering Sciences [physics]/Civil Engineering, [SPI.FLUID]Engineering Sciences [physics]/Reactive fluid environment, [PHYS.MECA.THER]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Thermics [physics.class-ph], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2017

65. Simplified Model Taking into Account the Natural Convection during Melting of PCM

Author

Souayfane, Farah, Biwole, Pascal Henry, Fardoun, Farouk, Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre Procédés, Énergies Renouvelables, Systèmes Énergétiques (PERSEE), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Department of Industrial Engineering and Maintenance, and Lebanese University [Beirut] (LU)

Subjects
[SPI.ENERG]Engineering Sciences [physics]/domain_spi.energ
Abstract

International audience; Outline : Introduction – Objectives - Physical phenomena - Case study - Numerical procedure – Results - Conclusion and perspective

Published
2017

66. A hybrid system for battery thermal management for electric vehicles

Author

Ianniciello, Lucia, Biwole, Pascal Henry, Achard, Patrick, Centre Procédés, Énergies Renouvelables, Systèmes Énergétiques (PERSEE), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), and COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
latent heat storage, thermal management system, semi-passive system, Hardware_GENERAL, phase change materials, [PHYS.MECA.THER]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Thermics [physics.class-ph], [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials
Abstract

International audience; Electric cars are limited by the performances of Li-ion batteries. Usually, air or coolant circulation systems are employed as battery thermal management systems. The disadvantages of those systems are their complex implementation, their cost and the phantom electric load. Phase change materials (PCMs), represent a promising solution to achieve passive thermal management. The challenge of this solution is to quickly release the thermal energy stored in the PCMs. A solution proposed is the incorporation of an additional system to discharge the PCM. This hybrid system is presented in this paper.

Published
2017

72. Solar PV Passive Temperature Control Using Phase Change Materials

Author

Biwole, Pascal Henry, Groulx, Dominic, Biwole, Pascal, Institut Pascal (IP), SIGMA Clermont (SIGMA Clermont)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020]), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL), Department of Mechanical Engineering, Dalhousie University [Halifax], SIGMA Clermont (SIGMA Clermont)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Mines Paris - PSL (École nationale supérieure des mines de Paris)

Subjects
[PHYS.MECA.THER]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Thermics [physics.class-ph], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2014

76. Fostering energy efficiency in buildings through aerogel-based renders

Author

Ibrahim, Mohamad, Wurtz, Etienne, Achard, Patrick, Biwole, Pascal Henry, Centre Procédés, Énergies Renouvelables, Systèmes Énergétiques (PERSEE), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), CEA, LITEN, Service bâtiment et systèmes thermiques, Le Bourget du Lac, France, Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Mines Paris - PSL (École nationale supérieure des mines de Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (LJAD), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), and COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)

Subjects
building rehabilitation, [SPI.ENERG]Engineering Sciences [physics]/domain_spi.energ, thermal insulation, energy efficient envelopes, aerogel-based rendering
Abstract

International audience; In France, the building sector is the largest consumer of energy and accounts for about 43% of the total energy consumption and 25% of the CO2 emissions. In this study, we present a recently developed insulating rendering based on silica-aerogels. It is mainly developed for exterior thermal insulation applications. In addition to new buildings, it can be used for retrofitting existing ones since it has a high insulation performance and its application is compatible with the traditional masonry facades using the well-known ordinary techniques. The objectives are to examine the hygrothermal performance of exterior walls and to estimate the energy performance of houses with and without this rendering. On an envelope scale, numerical simulations are carried out using the software WUFI. The latter solves the coupled heat and moisture transfer within a multi-layered wall. On a full-scale house, the energy performance is estimated by the aid of numerical simulations using the whole building energy simulation program EnergyPlus. Results have shown that adding the aerogel-based rendering reduces significantly the heat losses as well as the moisture risks.

Published
2015

77. A Comparative Study of Particle Image Velocimetry (PIV) and Particle Tracking Velocimetry (PTV) for Airflow Measurement

Author

Sijie, Fu, Biwole, Pascal Henry, Mathis, Christian, Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), and COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[PHYS]Physics [physics], [SPI]Engineering Sciences [physics], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

Among modern airflow measurement methods, Particle Image Velocimetry (PIV) and Particle Tracking Velocimetry (PTV), as visualized and non-instructive measurement techniques, are playing more important role. This paper conducts a comparative experimental study for airflow measurement employing both techniques with the same condition. Velocity vector fields, velocity contour fields, voticity profiles and turbulence profiles are selected as the comparison indexes. The results show that the performance of both PIV and PTV techniques for airflow measurement is satisfied, but some differences between the both techniques are existed, it suggests that selecting the measurement technique should be based on a comprehensive consideration.

Published
2015

78. Thermal behavior of a passive solar wall with silica aerogel and phase change materials

Author

Biwole, Pascal Henry, Achard, Patrick, Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre Procédés, Énergies Renouvelables, Systèmes Énergétiques (PERSEE), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), and Energy Forum

Subjects
[SPI.ENERG]Engineering Sciences [physics]/domain_spi.energ, phase change materials, greenhouse effect, silica aerogel, passive solar design, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials
Abstract

International audience; The present contribution discusses the thermal behavior of a passive solar wall composed of a glazing facing the outside, a channel filled with highly insulating and translucent silica aerogel, and glass bricks filled with an eutectic phase change material (PCM), facing the inside. First, the experimental building with the tested wall, south-oriented, is described. Second, the experimental results on four different weather conditions are detailed. Thanks to a numerical model, the wall behavior is simulated for the French climatic zones of Nice (Mediterranean climate), La Rochelle (oceanic climate), Embrun (inland mountain climate) and Nancy (cold continental climate). Results show that the wall is translucent and may save 27% to 83 % on the building energy bill for heating, depending on the building location. The wall performs best on cold sunny climates, where the phase change can occur all year. The air temperature inside the building is always 1 to 9°C above the external temperature. Overheating may occur in summer for Mediterranean and oceanic climates when the PCM stays in liquid state. This may be prevented by the use of shading.

Published
2014

79. Aerogel-based coating for energy-efficient building envelopes

Author

Ibrahim, Mohamad, Wurtz, Etienne, Achard, Patrick, Biwole, Pascal Henry, Centre Procédés, Énergies Renouvelables, Systèmes Énergétiques (PERSEE), Mines Paris - PSL (École nationale supérieure des mines de Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département des Technologies Solaires (DTS), Laboratoire d'Innovation pour les Technologies des Energies Nouvelles et les nanomatériaux (LITEN), Institut National de L'Energie Solaire (INES), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de L'Energie Solaire (INES), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (LJAD), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), Energy Forum, MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), and COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
building rehabilitation, Silica Aerogel insulating coating, [SPI.ENERG]Engineering Sciences [physics]/domain_spi.energ, thermal comfort, efficient envelopes, rapid assessment tool, energy simulation, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials
Abstract

International audience; In the building sector, space heating and domestic hot water remain the most important energy users. Buildings' renovation has a high priority in France. In this paper, we present a recently patented insulating coating based on silica aerogels. Then, we present a simulation-based rapid assessment tool designated for architects, building engineers, and non-expert users to examine the effect of adding this coating on the energy consumption and thermal comfort. All the building construction types representing the different construction periods of France are considered. Also, all these are examined under the different climates of France. The output of this tool is the house energy load with and without the coating. As an inverse problem, the user can enter the required energy load and the output will be the coating thickness. Moreover, the tool provides a thermal comfort assessment based on different thermal comfort models. Results show that applying this coating is very interesting for buildings under rehabilitation. For very well insulated new houses, adding the coating may allow reaching the new thermal regulations (French RT 2012) levels of the low energy buildings. However, this coating may increase the risk of overheating during summer, especially for the Mediterranean climate, which could be overcome by adopting proper shading and night ventilation.

Published
2014

83. Measurement of the temperature during nucleate boiling through two-color LIF

Author

Kosseifi, Nadine, Biwole, Pascal Henry, Mathis, Christian, Rousseaux, Germain, Boyer, Séverine A.E., Yoshikawa, Harunori, Coupez, Thierry, Centre de Mise en Forme des Matériaux (CEMEF), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Pprime (PPRIME), ENSMA-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Poitiers, Hydrodynamique et Ecoulements Environnementaux (HydEE), Département Fluides, Thermique et Combustion (FTC), ENSMA-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Poitiers-ENSMA-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Poitiers-Institut Pprime (PPRIME), and ENSMA-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Poitiers-ENSMA-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Poitiers

Subjects
[PHYS]Physics [physics], [SPI]Engineering Sciences [physics], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2013

84. Numerical and experimental comparison of complete three-dimensional particle tracking velocimetry algorithms for indoor airflow study.

Author

Fu, Sijie, Biwole, Pascal Henry, Mathis, Christian, and Maïssa, Philippe

Subjects
PARTICLE tracking velocimetry, ALGORITHMS, INDOOR air quality, ENVIRONMENTAL engineering, ENVIRONMENTAL monitoring
Abstract

The experimental data retrieved from three-dimensional particle tracking velocimetry (3D PTV) are crucial for indoor environment engineering when designing ventilation strategies or monitoring airborne pollutants dispersion in inhabited spaces as well as in livestock compounds. The performance of the measurement algorithm, as the core part of the 3D PTV technology, has a strong influence on the final results. This study presents a method to select the better 3D PTV algorithm depending on the application targeted. This study first compared the performance of seven 3D PTV algorithms on two types of 3D laminar macro scale flows of known Navier–Stokes solutions, namely the Kovasznay and Beltrami flows. The comparison was based on the accuracy, the measuring volume coverage and the achievable trajectory length of each algorithm with respect to the particle tracking density and the total number of frames. Then, the measurement algorithms with better performances were further compared with the experimental measurement of real 3D airflows in a cubic cavity. The results suggest that different measurement algorithms have different advantages and drawbacks depending on the application targeted, and that the algorithms using the epipolar constraint as the method of spatial matching generally perform better. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2018
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85. Application of two-color LIF thermometry to nucleate boiling

Author

Kosseifi, Nadine, Yoshikawa, Harunori, Biwole, Pascal Henry, Mathis, Christian, Rousseaux, Germain, Fronzi, Victor, Boyer, Séverine A.E., Coupez, Thierry, Centre de Mise en Forme des Matériaux (CEMEF), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Pprime (PPRIME), and ENSMA-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Poitiers

Abstract

International audience; Fundamental comprehension of bubble growth on a heated surface is primordial to better understand the heat transfer during boiling phenomena. The behaviour of a bubble growing at a heated surface has been extensively studied by many authors using different numerical methods. To validate and complete these simulations, suitable experimental data are required. Due to the rapid evolution of the optical techniques and the digital image processing techniques, the non-intrusive methods becomes efficient in local velocity and temperature measurements around a growing bubble. In the present investigation, the two-colour LIF thermometry method is used to measure the temperature distribution at the bubble interface. The bubble is nucleated on a heated copper surface starting from an artificial cavity. Ethanol was used as test liquid. In fact during the growth of a vapour bubble, it is quite challenging to measure the temperature distribution by PLIF thermometry method because of the relatively high range temperature of the fluid (60°C - 70°C). The two dyes technique is adopted for avoiding the influence of the laser intensity inhomogeneity due to temperature gradient. Sulforhodamine101 and Rhodamine B are used as temperature insensitive and sensitive dyes, respectively. The calibration between the two cameras is carried out by a Camera Calibration Toolbox for Matlab to determine a mapping that makes both cameras' views coincide with each other. A temperature calibration is performed to calculate the relation between the temperatureT and an independent incident light function f . The evolution of the temperature field obtained through these experiments during a bubble growth will be reported and discussed. The successfully correction of the inhomogeneous lighting due to the reflection at the bubble surface shows the necessity of the two-color LIF thermometry in boiling experiments. Since the zone of interest is small compared with the entire CCD sensor size of the cameras. Further experimental works are in progress to improve our study by increasing the optical magnification and by applying a 3D particle tracking algorithm.

Published
2012

86. Volumetric Monitoring and Modeling of Indoor Air Pollutant Dispersion by the Use of 3D Particle Tracking Velocimetry

Author

Biwole, Pascal Henry, Wei, Yan, Favier, Eric, Zhang, Yuanhui, Roux, Jean-Jacques, Institut Pascal (IP), SIGMA Clermont (SIGMA Clermont)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Mines Paris - PSL (École nationale supérieure des mines de Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL), University of Illinois at Urbana-Champaign [Urbana], University of Illinois System, Diagnostics et imageries des procédés industriels (ENISE-DIPI), Ecole Nationale d'Ingénieurs de Saint Etienne (ENISE), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, and Ecole Nationale d'Ingénieurs de Saint Etienne

Subjects
[SPI.FLUID]Engineering Sciences [physics]/Reactive fluid environment, [PHYS.MECA.THER]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Thermics [physics.class-ph], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2011

87. Optimization of passive cooling by natural convection in double-skin roofs

Author

Biwole, Pascal Henry, Woloszyn, Monika, Pompeo, C., Institut Pascal (IP), SIGMA Clermont (SIGMA Clermont)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL), Laboratoire Optimisation de la Conception et Ingénierie de l'Environnement (LOCIE), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB), and Mines Paris - PSL (École nationale supérieure des mines de Paris)

Subjects
[SPI.GCIV.CD]Engineering Sciences [physics]/Civil Engineering/Construction durable, [PHYS.MECA.THER]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Thermics [physics.class-ph], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [SPI.GCIV.EC]Engineering Sciences [physics]/Civil Engineering/Eco-conception
Abstract

International audience

Published
2009

88. A complete 3D particle tracking algorithm and its applications to indoor airflow study

Author

Biwole, Pascal Henry, Yan, W., Zhang, Y., Roux, J.-J., Centre de Thermique de Lyon (CETHIL), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), State Key Laboratory of Transient Optics and Photonics, Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics, and CETHIL, Laboratoire

Subjects
[PHYS.MECA.THER] Physics [physics]/Mechanics [physics]/Thermics [physics.class-ph], [SPI.MECA.THER]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Thermics [physics.class-ph], [PHYS.MECA.THER]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Thermics [physics.class-ph], [SPI.MECA.THER] Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Thermics [physics.class-ph]
Abstract

International audience; While most research on particle tracking velocimetry (PTV) is devoted either to 2D flows or to small-scale 3D flows, this paper describes a complete 3D PTV algorithm and some applications to indoor airflow velocity measurements. A particle detection procedure especially adapted to the physical characteristics of neutrally buoyant helium-filled soap bubbles is described. To recover longer trajectories, a temporal tracking algorithm is used based on polynomial regression and including a cross-gap and a forward-backward strategy. In order to increase the measurement area and the number of trajectories, the correspondence problem is addressed by a new procedure involving fundamental matrices from both a three and a two-camera arrangement. 3D reconstruction is done by a least-squares method. Some guidelines are given in terms of camera and light positioning for 3D PTV in large volumes. Applications of the algorithm include Lagrangian tracking in (i) a 3.1 m × 3.1 m × 2.5 m light-gray walled test-room; (ii) a 5.5 m × 3.7 m × 2.4 m black walled test-room; (iii) over a heat source; (iv) inside an experimental aircraft cabin. Results show that the algorithm is capable of tracking more than 1400 tracers in volumes up to 3 m × 3 m × 1.2 m.

Published
2009

89. Non-stereoscopic 3D particle tracking velocimetry for full scale rooms

Author

Biwole, Pascal Henry, Krauss, G., Roux, J.-J., Kuznik, F., Rusaouen, G., Favier, E., Centre de Thermique de Lyon (CETHIL), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Science et Ingénierie des Matériaux et Procédés (SIMaP), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[SPI.MECA.THER]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Thermics [physics.class-ph], [PHYS.MECA.THER]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Thermics [physics.class-ph], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2008

95. Passive design optimization of low energy buildings in different climates.

Author

Fardoun, Farouk, Harkouss, Fatima, and Biwole, Pascal Henry

Subjects
*BUILDING design & construction, *MATHEMATICAL optimization, *BUILDINGS & the environment, *THERMAL comfort, *ENERGY consumption, *COOLING, *BUILDING envelopes
Abstract

Abstract Worldwide, the residential buildings are consuming a considerable amount of energy. The high potential of buildings towards energy efficiency has drawn special attention to the passive design parameters. A comprehensive study on optimal passive design for residential buildings is presented in this paper. Twenty-five different climates are simulated with the aim to produce best practices to reduce building energy demands (for cooling and heating) in addition to the life-cycle cost (LCC). The occupants' adaptive thermal comfort is also improved by implementing the appropriate passive cooling strategies such as blinds and natural ventilation. In this respect, the implemented methodology is composed of four phases: building energy simulation, optimization, Multi-criteria Decision Making (MCDM), sensitivity study, and finally an adaptive comfort analysis. An optimal passive solution of the studied building indicates the potential to save up to 54%, 87% and 52% of the cooling demands (Qcool), heating demands (Qheat) and LCC respectively with respect to the initial configuration. The obtained optimal passive parameters are validated with the National Renewable Energy Laboratory NREL benchmark for low energy building's envelope. Additionally, the integrated passive cooling strategies have demonstrated its competency since it leads to a significant overheating decrease. Highlights • Residential building's passive design parameters are optimized. • Effect of different climates of Köppen Geiger classification is studied. • Thermal comfort and energy performance of the case-studies are significantly enhanced. • Passive cooling strategies lead to adequate thermal comfort and fewer cooling systems. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2018
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