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Theses

Glissement moléculaire dans les matériaux lignocellulosiques : mesures de perméabilité apparente et identification de paramètres morphologiques

Résumé : La perméabilité est l'un de paramètres importants pour tous les procédés faisant intervenir des transferts couplés de chaleur et de masse. Sa valeur est directement liée à la morphologie du réseau de pores, clairement double échelle dans le cas du bois. Il existe plusieurs outils d’investigation 3-D par exemple la micro-tomographie voire nano-tomographie pour décrire la morphologie des pores. Néanmoins, ces investigations 3-D échouent pour les plus petits pores dans le bois, qui peuvent avoir une taille largement inférieure au micromètre. Ce travail de thèse utilise l'effet du libre parcours moyen du gaz sur la perméabilité apparente pour identifier la taille des pores utilisés par le cheminement du fluide.Une approche équilibrée entre expérimentation et modélisation est proposée. Dans la première partie du travail, nous avons développé un dispositif original destiné à mesurer la perméabilité apparente sur une large plage de niveau de pression moyenne. Ce dispositif ne comporte pas de débitmètre : le flux massique est simplement obtenu par la relaxation de la différence de pression entre deux réservoirs de volume connu.Ce dispositif a permis de mesurer la perméabilité apparente en fonction de la pression moyenne pour différents matériaux. Les valeurs obtenues de perméabilité intrinsèque sont en bon accord avec les publications précédentes.L'effet de la pression moyenne sur la perméabilité apparente a été analysé pour identifier des paramètres structuraux des milieux poreux. Partant d'un agencement série/parallèle de pores, les paramètres structuraux sont identifiés par méthode inverse en tirant profit du changement de régime d’écoulement avec le nombre de Knudsen (du régime de Darcy vers le régime de glissement moléculaire lorsque le nombre de Knudsen passe de zéro à l’infini).Cette approche a été validée avec des membranes à pore monodisperse grâce à une observation en microscopie électronique à balayage. Les paramètres ont ensuite été identifiés sur des échantillons de bois, selon différentes directions et sur des matériaux à base de bois. Ils confirment certaines données de la littérature, et apportent un éclairage nouveau, notamment sur les chemins de migration transverse chez le hêtre.
Document type :
Theses
Complete list of metadatas

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01442450
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Friday, January 20, 2017 - 3:56:06 PM
Last modification on : Wednesday, July 1, 2020 - 4:30:04 PM
Document(s) archivé(s) le : Friday, April 21, 2017 - 3:36:41 PM

File

75244_AI_2016_archivage.pdf
Version validated by the jury (STAR)

Identifiers

  • HAL Id : tel-01442450, version 1

Citation

Wei Ai. Glissement moléculaire dans les matériaux lignocellulosiques : mesures de perméabilité apparente et identification de paramètres morphologiques. Autre. Université Paris-Saclay, 2016. Français. ⟨NNT : 2016SACLC074⟩. ⟨tel-01442450⟩

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