FR3087267A1 - Enceinte de sous-ventilation pour l'etude de la decomposition thermique en atmosphere controlee - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une enceinte de sous-ventilation pour l'étude de la décomposition thermique d'un échantillon à brûler, l'enceinte comprenant : - une surface (10) de positionnement de l'échantillon (15), - un corps (2) d'enceinte configuré pour s'étendre autour de l'échantillon, - un système d'injection de gaz (13) débouchant à l'intérieur du corps d'enceinte, pour contrôler une atmosphère autour de l'échantillon, - une paroi inférieure (2a), une paroi supérieure (2b), et une paroi latérale ou une pluralité de parois latérales (2c) recouvrant l'intégralité d'une périphérie du corps (2), la paroi latérale ou la pluralité de parois latérales comprenant chacune une fenêtre (20) composée en majorité de polycarbonate.
Description
Enceinte de sous-ventilation pour l'étude de la décomposition thermique en atmosphère contrôlée DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
L'invention appartient au domaine de l'étude du comportement au feu d'échantillons combustibles, dans un contexte de sûreté incendie en milieu industriel dans des conditions d'oxygène allant de 0% à un taux normal de 21% dans l'air. Elle concerne une instrumentation utilisable par exemple sur un banc d'essai en laboratoire.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Pour connaître le comportement au feu de matériaux solides, notamment leur débit calorifique au cours du temps, on connaît des appareillages appelés « cônes calorimètres » comprenant une surface sur laquelle l'échantillon est positionné, ainsi qu'une résistance chauffante qui soumet l'échantillon à un flux radiatif contrôlé.
La résistance chauffante est généralement placée au-dessus de l'échantillon et de forme tronconique, d'où le nom de cône calorimètre.
Pour mesurer le débit calorifique de l'échantillon au cours de sa combustion, le principe de Huggett relie la quantité de chaleur dégagée par l'échantillon à la quantité de dioxygène consommé par la combustion. L'utilisation de ce principe exige de mesurer le débit massique de dioxygène pendant la combustion.
La mesure précise du débit calorifique requiert la connaissance exacte de la quantité de dioxygène disponible pour l'échantillon. Il est donc nécessaire de contrôler la quantité de dioxygène dans l'environnement de l'échantillon.
Dans certains systèmes connus, le cône calorimètre est associé à une enceinte complètement fermée comprenant l'échantillon. Cependant, la combustion de l'échantillon peut alors provoquer une surpression. Des protections contre l'explosion, par exemple en verre trempé, sont nécessaires dans l'enceinte.
D'autres enceintes connues permettent aux gaz produits par la combustion de déboucher sur l'air extérieur. Une telle enceinte est décrite dans le document Accuracy (trueness and precision) of cone calorimeter tests with and without a vitiated air enclosure, Marquis, D., Guillaume, E., Lesenechal, D., 2013, Procedia Engineering, pp. 103-119 et est représentée en Figure 1. Elle comprend une enceinte 2 avec une résistance à cône 9 pouvant chauffer un échantillon placé sur une surface 10 d'une cellule de chargement. Des buses d'injection 13 débouchent à l'intérieur de l'enceinte pour contrôler l'atmosphère intérieure. La partie supérieure du corps de l'enceinte s'ouvre sur une cheminée 3 cylindrique débouchant sur une hotte 16 d'aspiration.
Le système de la Figure 1 comprend un élément 6 de prélèvement de gaz sur une tuyère en aval de la hotte. Ainsi, l'analyse des gaz produits par la combustion se fait en aval du mélange desdits gaz avec l'air extérieur. Certaines mesures, notamment le débit massique de dioxygène permettant de déduire le débit calorifique, sont faussées. Le système comprend en outre un élément 8 de prélèvement de gaz dans l'enceinte et des capteurs 14 de température et de pression.
Le document Evaluation du risque d'inflammation de gaz imbrûiés au cours d'un incendie en milieu sous-ventiié, Mathis, E., 2016, décrit une autre enceinte dans laquelle un système de prélèvement et d'analyse des gaz est placé sur une cheminée, en amont de la hotte, dans le sens de dégagement des gaz de combustion.
Toutefois, les enceintes suscitées comprennent des parois opaques en acier inoxydable. Le flux radiatif émis par la flamme de l'échantillon est susceptible de se réfléchir sur les parois et de se rediriger sur l'échantillon, se surajoutant au flux radiatif contrôlé apporté par la résistance chauffante.
La quantité de flux radiatif apportée à l'échantillon ne peut pas être connue avec une certitude suffisante tout au long de la combustion.
De plus, l'échantillon est situé à faible distance des parois. Cela augmente la proportion du flux radiatif réfléchi sur l'échantillon.
PRESENTATION GENERALE DE L'INVENTION
Il existe un besoin pour une enceinte de sous-ventilation qui permette un contrôle précis du flux radiatif auquel est soumis l'échantillon.
Il existe un besoin additionnel pour une enceinte permettant une mesure précise de paramètres relatifs à la combustion de l'échantillon.
Il existe en outre un besoin pour une enceinte permettant un contrôle précis de l'atmosphère autour de l'échantillon.
L'enceinte recherchée doit présenter un risque minime d'explosion ou d'autres accidents.
A ce titre, l'invention concerne une enceinte de sous-ventilation pour l'étude de la décomposition thermique d'un échantillon à brûler, l'enceinte comprenant une surface de positionnement de l'échantillon, un corps d'enceinte configuré pour s'étendre autour de l'échantillon, et un système d'injection de gaz débouchant à l'intérieur du corps d'enceinte, pour contrôler une atmosphère autour de l'échantillon, le corps d'enceinte étant délimité par une paroi inférieure, une paroi supérieure, et une paroi latérale ou une pluralité de parois latérales recouvrant l'intégralité d'une périphérie du corps d'enceinte, la paroi latérale ou la pluralité de parois latérales comprenant chacune une fenêtre composée en majorité de polycarbonate.
Les fenêtres en polycarbonate, situées sur chacune des parois latérales de l'enceinte de sous-ventilation, présentent l'avantage d'être en très grande partie transparents aux rayonnements visibles et infrarouges. Ainsi, au cours d'une utilisation en cône calorimètre, les rayonnements infrarouges produits par la flamme de l'échantillon sont majoritairement transmis à l'extérieur de l'enceinte, au lieu d'être réfléchis sur les parois de l'enceinte et renvoyés partiellement en direction de l'échantillon.
Le flux radiatif apporté à l'échantillon lors de la combustion contrôlée est donc connu avec une bien meilleure précision.
Un avantage additionnel est que l'échantillon est visible en cours de combustion par un observateur.
L'enceinte définie ci-avant peut en outre présenter les caractéristiques non-limitatives suivantes, prises isolément ou en l'une quelconque des combinaisons techniquement possibles :
- une paroi latérale comprend un cadre autour de la fenêtre, le cadre étant composé en majorité d'acier inoxydable ;
- le corps d'enceinte est parallélépipédique et comprend quatre parois latérales ;
- le corps d'enceinte présente une largeur comprise entre 50 et 100 centimètres, une longueur comprise entre 50 et 100 centimètres et une hauteur comprise entre 50 et 100 centimètres ;
- la fenêtre de la paroi latérale ou de l'une des parois latérales recouvre plus de 80% d'une surface de ladite paroi, de préférence plus de 90%, encore plus préférentiellement entre 95% et 100% ;
i- le coefficient de transparence du polycarbonate aux rayonnements infrarouges de longueur d'onde entre 780 nanomètres et 100 micromètres est compris entre 0,8 et 1, de préférence entre 0,9 et 1 ;i[si]
- l'intérieur du corps d'enceinte est en communication fluidique avec un environnement extérieur de l'enceinte ;
- l'enceinte comprend en outre une cheminée dont une première extrémité débouche sur la paroi supérieure et dont une deuxième extrémité débouche sur un environnement extérieur de l'enceinte, l'enceinte comprenant en outre un système d'échantillonnage de gaz situé entre la première et la deuxième extrémité ;
- le système d'échantillonnage de gaz comprend un ou plusieurs des éléments suivants : une tuyère d'échantillonnage de spectromètre infrarouge et/ou une tuyère d'échantillonnage d'analyseur d'oxygènezirconium et/ou une tuyère d'échantillonnage d'analyseur d'hydrocarbures totaux et/ou une tuyère d'échantillonnage d'analyseur d'oxygène paramagnétique et/ou une tuyère d'échantillonnage de granulomètre à aérosols ;
- une plaque frittée est disposée entre une sortie du système d'injection de gaz et la surface de positionnement, la plaque frittée étant perméable aux gaz, pour homogénéiser une distribution de gaz au sein du volume étanche, un matériau majoritaire de la plaque frittée étant préférentiellement de l'acier inoxydable.
L'invention concerne selon un deuxième aspect un procédé de combustion contrôlée d'un échantillon mis en œuvre à l'aide d'une enceinte de sous-ventilation définie ci-avant comprenant des étapes de : placement de l'échantillon sur la surface de positionnement, injection d'un mélange gazeux à l'aide du système d'injection de gaz pour installer une atmosphère contrôlée, soumission de l'échantillon à un flux radiatif prédéterminé, une fois la combustion de l'échantillon déclenchée, mesure d'un paramètre de combustion de l'échantillon.
Le procédé défini ci-avant présente de façon optionnelle les caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison :
- un paramètre de combustion mesuré est une quantité de chaleur produite et/ou une vitesse de perte de masse et/ou une quantité d'émission d'un gaz d'intérêt et/ou une granulométrie de suie produite et/ou une masse de suie produite ;
- le mélange gazeux injecté à l'aide du système d'injection de gaz présente un taux molaire de dioxygène inférieur ou égal à 21%.
L'invention concerne par ailleurs l'utilisation d'une enceinte de sousventilation telle que définie ci-avant pour réaliser l'étude d'une décomposition thermique d'un échantillon à brûler.
PRESENTATION GENERALE DES FIGURES
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, accompagnée de la Figure 1 décrite ci-avant représentant un dispositif de l'art antérieur ainsi que des autres dessins annexés, parmi lesquels :
La Figure 2 représente schématiquement une enceinte de sousventilation selon un mode de réalisation de l'invention ;
La Figure 3 illustre les étapes d'un procédé de combustion contrôlée d'un échantillon selon l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE
On décrit dans toute la suite une enceinte de sous-ventilation pour l'étude de la décomposition thermique d'échantillons solides en cône calorimètre. Par « sous-ventilation » on entend que l'enceinte est configurée pour soumettre l'échantillon à une atmosphère dont une concentration molaire des principaux constituants est contrôlée, comprenant en général une proportion de dioxygène inférieure ou égale à la proportion de dioxygène dans l'air ambiant aux pressions usuelles. Cette dernière proportion est d'environ 21%.
L'enceinte est associée à des instruments d'analyse de gaz, configurés notamment pour réaliser des mesures sur des gaz produits par l'échantillon au cours de sa combustion.
Les instruments de mesure permettent ici d'obtenir la quantité de chaleur libérée par la combustion de l'échantillon (débit calorifique), la vitesse de perte de masse de l'échantillon, la granulométrie et/ou la masse de suie produite, la quantité produite par l'échantillon de plusieurs gaz d'intérêt. Par « gaz d'intérêt » on entend des gaz dont il est important de connaître la quantité en conditions réelles pour des questions de sécurité incendie, par exemple le dioxygène et/ou le dioxyde de carbone et/ou le monoxyde de carbone et/ou les oxydes d'azote et/ou les oxydes de soufre et/ou l'ammoniac et/ou certains halogénures d'hydrogène. On a représenté en perspective schématique sur la Figure 2 une enceinte 1 de sous-ventilation selon un mode de réalisation de l'invention.
Cette enceinte présente un corps 2 d'enceinte comprenant une surface 10 de positionnement. La surface 10 est configurée pour qu'un échantillon 15 y soit placé comme représenté sur la figure. L'enceinte 1 comprend en outre une cheminée 3 dans laquelle sont agencés un ensemble d'instruments de mesure 4, 5, 6, 7, 8, 12 décrits ci-après.
L'enceinte 1 comprend en outre une résistance chauffante 9. La résistance 9 se situe dans une partie basse de la cheminée 3. La partie basse de la résistance 9 se trouve de préférence entre 10 et 50 millimètres au-dessus de l'échantillon 15, ici à 25 millimètres au-dessus de l'échantillon. La résistance 9 est associée à un dispositif de contrôle (non représenté) commandable à distance afin de paramétrer la température. La résistance 9 pourrait être remplacée par un autre type d'élément chauffant.
La résistance 9 est paramétrée pour délivrer à l'échantillon 15 un flux radiatif prédéterminé. Dans toute la suite, on entend par « flux radiatif » une puissance surfacique reçue par l'échantillon. Le flux radiatif peut s'exprimer en watts par mètre carré.
De façon avantageuse, l'enceinte comprend un élément d'isolement ou « shutter » (non représenté) qui isole l'échantillon 15 de l'énergie rayonnée par la résistance 9 avant le début de l'expérience de combustion contrôlée de l'échantillon. Le shutter est par exemple constitué de deux pièces complémentaires qui peuvent commuter entre un état rapproché, où l'échantillon est masqué, et un état éloigné.
Le corps 2 d'enceinte est configuré pour s'étendre autour de l'échantillon durant sa combustion. Le corps 2 est délimité par une paroi inférieure 2a, une paroi supérieure 2b et une pluralité de parois latérales 2c.
Dans le présent exemple, le corps d'enceinte est de forme parallélépipédique, de préférence cubique comme sur la figure, et comprend ainsi quatre faces latérales 2c.
En alternative, le corps d'enceinte pourrait être de forme pyramidale, cylindrique, sphérique, ou toute autre forme permettant d'y insérer un échantillon à brûler avec un encombrement raisonnable. Le corps d'enceinte pourrait ainsi comprendre une seule face latérale, et pourrait ne pas comprendre de face inférieure et de face supérieure.
Les quatre parois latérales 2c recouvrent ainsi l'intégralité d'une périphérie du corps 2 de l'enceinte. Un secteur angulaire couvert par la surface des quatre parois latérales 2c, vu depuis un point quelconque de l'intérieur du corps d'enceinte, s'étend sur 360 degrés.
Chacune des quatre parois latérales 2c comprend une fenêtre 20. La fenêtre comprend une vitre en un matériau transparent aux rayonnements infrarouges.
Dans le présent exemple, chaque fenêtre 20 est composée en majorité de polycarbonate. On entend par « composée en majorité de polycarbonate » qu'une concentration massique du polycarbonate dans la vitre de la fenêtre est supérieure à 50%.
Le polycarbonate présente une forte transparence au rayonnement infrarouge. Les longueurs d'onde du rayonnement thermique infrarouge sont comprises entre 780 nanomètres et 100 micromètres. Entre 780 nanomètres et 1600 nanomètres, le polycarbonate laisse passer 90% des rayons infrarouges. Entre 1600 nanomètres et 100 micromètres, la transmission est en dents de scie et est comprise entre 0% et 80%.
De façon avantageuse, la paroi 2a et la paroi 2b comprennent également des fenêtres 20.
Les fenêtres 20 sont par ailleurs étanches à l'air extérieur.
De façon optionnelle, une paroi latérale 2c comprend, en périphérie de la fenêtre 20, un cadre 21. Ici, les deux fenêtres 20 visibles sur la vue de la Figure 2 sont entourées chacune de quatre bandes latérales métalliques formant un cadre 21.
Un premier avantage du polycarbonate des fenêtres 20 est sa transparence dans tout le domaine du visible. Un observateur extérieur peut ainsi visualiser la combustion de l'échantillon.
Un deuxième avantage du polycarbonate est sa transparence aux rayonnements infrarouges. Les rayonnements infrarouges produits par la flamme de l'échantillon au cours de la combustion rayonnent principalement vers l'extérieur de l'enceinte.
La proportion de rayonnements infrarouges réfléchis par les parois 2a, 2b et 2c participant au flux radiatif incident sur l'échantillon est donc moindre par rapport aux enceintes de l'art antérieur.
Le flux radiatif réel au niveau de l'échantillon est ainsi plus proche d'un flux radiatif prédéterminé délivré par la résistance 9.
Pour limiter davantage la proportion de rayonnements infrarouges réfléchis au niveau de l'échantillon, chaque fenêtre 20 recouvre avantageusement plus de 80% d'une surface de la paroi latérale 2c correspondante, de préférence plus de 90%, encore plus préférentiellement entre 95% et 100%.
Pour limiter encore davantage la proportion de rayonnements infrarouges réfléchis de l'échantillon vers lui-même, de façon préférentielle, les parois 2a, 2b et 2c sont assez éloignées de l'échantillon.
Par exemple, dans le cas d'une enceinte cubique, le corps d'enceinte peut avoir une largeur comprise entre 50 et 100 centimètres, une longueur comprise entre 50 et 100 centimètres et une hauteur comprise entre 50 et 100 centimètres. Plus préférentiellement, la largeur, la longueur et la hauteur sont toutes trois comprises entre 65 et 75 centimètres. Dans le système de la Figure 2, les dimensions du corps 2 de l'enceinte sont de 60 x 60 x 60 centimètres.
La température de transition vitreuse du polycarbonate, au-delà de laquelle les propriétés mécaniques de la fenêtre 20 sont altérées, est d'environ 140 °C. En éloignant suffisamment les parois de l'enceinte de la surface 10 de positionnement de l'échantillon à brûler, on assure que la température de transition vitreuse ne sera pas atteinte pour la fenêtre 20 dans des conditions expérimentales habituelles.
Un autre avantage est que les parois 2a, 2b et 2c sont assez éloignées de la résistance chauffante 9 ; ainsi, pour effectuer des essais à des conditions de ventilation usuelles, il suffit d'ôter le corps 2 d'enceinte.
Le polycarbonate est par ailleurs un matériau avantageux de par son coefficient d'expansion thermique (environ 37,5.10-6 °F-1) qui est assez proche des coefficients d'expansion thermique de matériaux métalliques couramment utilisés pour les parois d'une enceinte de sousventilation, notamment l'acier inoxydable (dont le coefficient d'expansion thermique se situe entre 10.10-6 et 18.10-6 °F-1).
Il est donc particulièrement avantageux d'utiliser des cadres en acier inoxydable couplés aux fenêtres en polycarbonate sur les parois latérales du corps d'enceinte. Cela garantit une bonne cohésion mécanique des parois même à des températures élevées.
On assure ainsi l'étanchéité des parois le long de la combustion, ce qui permet un meilleur contrôle de l'atmosphère de l'échantillon.
De retour à la Figure 2, l'enceinte 1 comprend un système 13 d'injection de gaz, commandable électroniquement et relié à des réservoirs de gaz pour installer une atmosphère contrôlée à l'intérieur du corps d'enceinte 2. Le corps 2 étant étanche (hormis l'ouverture de la cheminée 3 sur l'extérieur), la composition chimique du milieu environnant l'échantillon 15 est contrôlable avec précision. Le système 13 comprend ici deux buses débouchant par le bas dans le corps de l'enceinte et reliées à des réservoirs de gaz, notamment un réservoir de dioxygène et un réservoir de diazote.
De préférence, l'enceinte comprend une plaque 11 au-dessus de la surface de la paroi inférieure 2a. La plaque 11 parcourt ici l'intégralité de la section du corps d'enceinte 2. La plaque 11 n'est pas étanche : elle est partiellement perméable au gaz. La plaque 11 permet une diffusion du mélange gazeux injecté dans l'enceinte, entre le volume situé sous la plaque 11, dans lequel débouchent les buses du système 13 d'injection de gaz, et le reste de l'intérieur de l'enceinte. A ce titre, la plaque 11 est par exemple fabriquée en acier inoxydable par frittage.
La plaque frittée 11 présente l'avantage de créer une perte de charge (ici 0,1 bar) permettant d'homogénéiser l'injection du mélange gazeux. En fonction de la perte de charge, on ralentit plus ou moins l'injection des gaz au sein de l'enceinte.
De manière avantageuse, l'intérieur du corps d'enceinte 2 est en communication de fluide avec l'air de l'environnement extérieur de l'enceinte. En effet, si l'enceinte est en système complètement fermé, une surpression peut être occasionnée par la combustion de l'échantillon 15, avec des risques de perte de la cohésion mécanique des parois de l'enceinte, voire d'explosion.
A ce titre, la cheminée 3 de l'enceinte comprend une première extrémité créant une ouverture dans la paroi supérieure 2b et une deuxième extrémité débouchant à l'extérieur de l'enceinte.
L'échantillonnage des fumées produites par l'échantillon 15 brûlé se fait dans la cheminée 3, en amont d'un éventuel mélange des fumées avec l'air du milieu extérieur.
Ici, l'enceinte comprend un système d'échantillonnage de gaz situé entre la première et la deuxième extrémité de la cheminée 3. Le système d'échantillonnage comprend une pluralité d'instruments de mesure, notamment une tuyère 4 d'échantillonnage de spectromètre infrarouge de type FTIR, une tuyère 5 d'échantillonnage d'analyseur d'oxygène paramagnétique, une tuyère 6 d'analyseur d'hydrocarbures totaux, une tuyère 7 de granulomètre à aérosols de type ELPI et un anémomètre à hélice 12.
En outre, l'enceinte comprend un analyseur 14 de dioxygène en zirconium, permettant une mesure du taux de dioxygène dans le milieu intérieur de l'enceinte de sous-ventilation.
L'enceinte 1 est optimisée pour fonctionner correctement lorsque le milieu intérieur présente une teneur en dioxygène inférieure à 21%. Dans de telles conditions, la réaction de combustion de l'échantillon produit une quantité plus importante d'imbrûlés. Des appareils de dilution sont donc placés en amont des instruments de mesure.
L'enceinte 1 peut être utilisée pour réaliser des tests de combustion contrôlée de l'échantillon. Au cours de ces essais qui visent à simuler une situation d'incendie réel, on peut mesurer une quantité de chaleur produite par l'échantillon 15, une vitesse de perte de masse, une quantité d'émission d'un gaz d'intérêt tel que le monoxyde de carbone ou le dioxyde de carbone, ou encore une granulométrie ou une masse de la suie produite par l'échantillon 15 ou d'autres imbrûlés.
On a représenté en Figure 3 un procédé de combustion contrôlée.
A l'étape 100, l'échantillon 15 est positionné sur la surface 10. On a éventuellement fait préalablement le vide à l'intérieur de l'enceinte.
A l'étape 200, une atmosphère contrôlée est injectée via le système 13 à l'intérieur de l'enceinte. Le débit d'injection est contrôlé notamment grâce à la plaque frittée 11 de la partie basse de l'enceinte.
A l'étape 300, l'échantillon est soumis à un flux radiatif prédéterminé par la résistance chauffante. A cet effet, si l'enceinte dispose d'un shutter, ce shutter est ouvert. On contrôle la montée en température de la résistance chauffante 9. A titre d'exemple, la température de la résistance 9 au cours du chauffage s'élève entre 700°C et 900°C, de préférence à 760°C pour délivrer un flux radiatif de 50 kW/m2, notamment si l'échantillon 15 est situé à 25 millimètres en-dessous de la résistance
9.
L'échantillon commence ainsi à brûler à une étape 400.
Enfin, à l'étape 500, des paramètres d'intérêt sont mesurés en cours de combustion et/ou après la combustion de l'échantillon.
Dans un exemple, on mesure la consommation de dioxygène de l'échantillon à intervalles réguliers au cours de la combustion, à l'aide de l'élément de prélèvement de gaz dans l'enceinte (non représenté sur la Figure 2).
Des traitements peuvent être réalisés ultérieurement à partir des mesures de taux de dioxygène à l'intérieur de l'enceinte, pour obtenir le débit calorifique de la combustion à l'aide du principe de Huggett.
Claims (12)
- REVENDICATIONS1. Enceinte (1) de sous-ventilation pour l'étude d'une décomposition thermique d'un échantillon à brûler, l'enceinte comprenant :- une surface (10) de positionnement de l'échantillon (15),- un corps (2) d'enceinte configuré pour s'étendre autour de l'échantillon,- un système d'injection de gaz (13) débouchant à l'intérieur du corps d'enceinte, pour contrôler une atmosphère autour de l'échantillon, le corps d'enceinte comprenant une paroi inférieure (2a), une paroi supérieure (2b), et une paroi latérale ou une pluralité de parois latérales (2c) recouvrant l'intégralité d'une périphérie du corps d'enceinte, l'enceinte étant caractérisée en ce que la paroi latérale ou la pluralité de parois latérales comprennent chacune une fenêtre (20) composée en majorité de polycarbonate.
- 2. Enceinte de sous-ventilation selon la revendication 1 dans laquelle une paroi latérale comprend un cadre (21) autour de la fenêtre (20), le cadre (21) étant composé en majorité d'acier inoxydable.
- 3. Enceinte de sous-ventilation selon l'une des revendications 1 ou2, le corps d'enceinte étant parallélépipédique et comprenant quatre parois latérales.
- 4. Enceinte de sous-ventilation selon l'une des revendications 1 à3, le corps d'enceinte ayant une largeur comprise entre 50 et 100 centimètres, ayant une longueur comprise entre 50 et 100 centimètres et ayant une hauteur comprise entre 50 et 100 centimètres.
- 5. Enceinte de sous-ventilation selon l'une des revendications 1 à4, dans laquelle la fenêtre (20) de la paroi latérale ou de l'une des parois latérales recouvre plus de 80% d'une surface de ladite paroi.
- 6. Enceinte de sous-ventilation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l'intérieur du corps d'enceinte (2) est en communication fluidique avec un environnement extérieur de l'enceinte.
- 7. Enceinte de sous-ventilation selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une cheminée (3) dont une première extrémité débouche sur la paroi supérieure (2b) et dont une deuxième extrémité débouche sur un environnement extérieur de l'enceinte, l'enceinte comprenant en outre un système d'échantillonnage de gaz (4, 5, 6, 7) situé entre la première et la deuxième extrémité.
- 8. Enceinte de sous-ventilation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle une plaque frittée (11) est disposée entre une sortie (130) du système d'injection de gaz (13) et la surface (10) de positionnement, la plaque frittée étant perméable aux gaz, pour homogénéiser une distribution de gaz au sein du volume étanche, un matériau majoritaire de la plaque frittée étant préférentiellement de l'acier inoxydable.
- 9. Procédé de combustion contrôlée d'un échantillon, le procédé étant mis en œuvre à l'aide d'une enceinte de sous-ventilation selon l'une des revendications précédentes, le procédé comprenant des étapes de :- placement (100) de l'échantillon (15) sur la surface de positionnement (10),- injection (200) d'un mélange gazeux à l'aide du système d'injection de gaz (13) pour installer une atmosphère contrôlée,- soumission (300) de l'échantillon à un flux radiatif prédéterminé,- une fois la combustion de l'échantillon déclenchée, mesure (500) d'un paramètre de combustion de l'échantillon.
- 10. Procédé de combustion contrôlée selon la revendication 9 dans5 lequel un paramètre de combustion mesuré est une quantité de chaleur produite et/ou une vitesse de perte de masse et/ou une quantité d'émission d'un gaz d'intérêt et/ou une granulométrie de suie produite et/ou une masse de suie produite.10 11. Procédé de combustion contrôlée selon l'une des revendications9 ou 10 dans lequel le mélange gazeux injecté à l'aide du système d'injection de gaz présente un taux molaire de dioxygène inférieur ou égal à 21%.
- 15
- 12. Utilisation d'une enceinte (1) de sous-ventilation selon l'une des revendications 1 à 8 pour réaliser l'étude d'une décomposition thermique d'un échantillon (15) à brûler.
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114544704A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-05-27 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 一种中尺度高热通量辐照着火试验系统及方法 |
-
2018
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114544704A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-05-27 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 一种中尺度高热通量辐照着火试验系统及方法 |
| CN114544704B (zh) * | 2022-02-24 | 2023-09-19 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 一种中尺度高热通量辐照着火试验系统及方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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