Université de Rennes Effet d'un champ magnétique externe sur la convection naturelle mixte tridimensionnelle dans des cavités remplies par un nanofluide et munie d'un obstacle Effect of an external magnetic field on three-dimensional natural and mixed convection in nanofluid-filled cavities Nanofluides à base de carboneGraphèneNanoparticules Fe₃O₄Intensification du transfert thermiqueMagnétohydrodynamique (MHD)Convection dans Microéchangeurs Carbon-based nanofluidsGrapheneFe₃O₄ nanoparticlesHeat transfer enhancementMagnetohydrodynamics (MHD)Microchannel convection Nanofluides Nanotubes Graphène Cette thèse porte sur l’intensification des transferts thermiques au moyen de nanofluides à base de structures carbonées, en associant une caractérisation expérimentale rigoureuse et une modélisation numérique avancée sous COMSOL Multiphysics. Deux formulations industrielles un nanofluide au graphène et un nanofluides hybride graphène–Fe₃O₄ ont été étudiées. Leurs propriétés thermophysiques et électriques ont été mesurées en fonction de la concentration massique (0,005–0,2 %) et de la température (283,15–313,15 K), puis comparées à des modèles théoriques et complétées par des corrélations empiriques. La première étude numérique analyse la convection naturelle magnétohydrodynamique dans une cavité tridimensionnelle en utilisant un nanofluide à base de nanotubes de carbone (CNT), afin de comprendre les mécanismes fondamentaux du transfert thermique. Les simulations montrent que l’ajout de nanoparticules renforce les échanges thermiques, tandis que le champ magnétique permet un contrôle actif des mouvements convectifs. La seconde étude porte sur la convection mixte dans un micro-échangeur à contre-courant utilisant les nanofluides caractérisés. Elle évalue l’impact des paramètres électromagnétiques, des vitesses d’entrée et des propriétés spécifiques des nanofluides sur les performances thermiques globales. Les simulations identifient des zones de performance optimale dépendant de la configuration de l’écoulement, de la nature du nanofluide et des conditions opératoires. This PhD thesis focuses on enhancing heat transfer using carbon-based nanofluids, combining rigorous experimental characterization with advanced three-dimensional numerical modeling under COMSOL Multiphysics. Two industrially produced formulations a graphene-based nanofluid and a hybrid graphene–Fe₃O₄ nanofluid were investigated. Their thermophysical and electrical properties were measured as functions of mass concentration (0.005–0.2 %) and temperature (283.15–313.15 K), and compared with theoretical models, complemented by empirical correlations. The first numerical study analyzes natural magnetohydrodynamic (MHD) convection in a three-dimensional cavity using a carbon nanotube (CNT)-based nanofluid, to understand the fundamental mechanisms of heat transfer. Simulations show that nanoparticle addition significantly enhances thermal performance, while the magnetic field enables active control of convective flows. The second study addresses mixed convection in a counter-flow microchannel using the characterized nanofluids. It evaluates the impact of electromagnetic parameters, inlet velocities, and nanofluid properties on overall thermal performance. The simulations identify optimal performance regions, depending on the flow configuration, nanofluid type, and operating conditions. Electronic Thesis or DissertationText fr application/pdf1 : 24102 Kohttps://ged.univ-rennes1.fr/nuxeo/site/esupversions/dc23042a-0f43-4260-b4b7-df15ff4b89b3 Gal Soulayma 1995-12-24 TN 295179023 gallsoulaima@gmail.com 2025URENS089 http://www.theses.fr/2025URENS089 2025-12-12 Énergie, thermique, combustion Université de Rennesthesis.degree.grantor_1 26693823X Université du Centre (Monastir, Tunisie). Ecole nationale d'ingénieursthesis.degree.grantor_2 072442824 Doctorat non ouiEstelléPatriceintervenant_1087094290HassenWalidintervenant_2295179066FohannoStéphaneintervenant_3161601391SghaierNourintervenant_4273507311MétivierChristelintervenant_5Abbassi‎Mohamed Ammarintervenant_6146787498 SPI.BZHecoleDoctorale_1 267619715 Laboratoire de génie civil et génie mécanique partenaireRecherche_1 171671376 ddc:620 EstelléPatriceHassenWalidFohannoStéphaneSghaierNourMétivierChristelAbbassi‎Mohamed AmmarUniversité de RennesUniversité du Centre (Monastir, Tunisie). Ecole nationale d'ingénieursSPI.BZH Laboratoire de génie civil et génie mécanique ASCII PDF 24679953