Investigation numérique de l'utilisation de la loi d'Arrhenius pour représenter la décomposition thermique des solides

Résumé : De par la particularité de chaque feu, l’utilisation de codes de simulation numérique des incendies est incontournable. Un axe fort d’amélioration de la prédiction de ces codes repose sur le développement des modèles pyrolyse, ceux-ci simulant le terme source par la description de la perte de masse et donc de la quantité de gaz volatils libérés. De nombreux travaux ont été conduits dernièrement dans le but de proposer des modèles cinétiques de décomposition thermique des solides. Classiquement, ces modèles, multi-réactions reproduisent la vitesse de perte à partir d’une fonction de type loi d’Arrhenius. Toutefois, cette loi a été développée en phase gazeuse et repose sur la théorie de collision des molécules. Si son application à la simulation des réactions en phase condensée donne de bons résultats, elle est ainsi soumise à controverse. L’enjeu de la présente étude est d’effectuer une analyse critique approfondie sur la signification des paramètres utilisés dans l’équation d’Arrhenius et sur le mécanisme cinétique de dégradation lui-même. De plus, les paramètres de la loi d’Arrhenius étant inconnus, différentes techniques sont utilisées comme les techniques de calcul direct sur la courbe ou encore les algorithmes d’optimisation comme les algorithmes génétiques afin d’en déterminer les valeurs. Toutefois, ces méthodes ne permettent pas de comprendre et d’identifier le rôle de chacun des paramètres. Le travail proposé ici traite, dans un premier temps, de l’origine de l’équation d’Arrhenius utilisée, de la justification des paramètres inconnus et de son application à la décomposition thermique des solides. Dans un second temps, le rôle de chacun de ces paramètres, leurs interactions sur les variations des courbes de vitesse de perte de masse sont identifiées à l’aide d’une analyse de sensibilité.
Type de document :
Communication dans un congrès
Ivan Iordanoff. 21ème Congrès Français de Mécanique, Aug 2013, Bordeaux, France. AFM, Maison de la Mécanique, 39/41 rue Louis Blanc, 92400 Courbevoie, France, 2013, Congrès français de mécanique 2013
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Contributeur : Lemta Ul <>
Soumis le : mercredi 25 janvier 2017 - 15:46:23
Dernière modification le : mercredi 21 novembre 2018 - 10:42:02

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Citation

Benjamin Batiot, Thomas Rogaume, Anthony Collin, Franck Richard. Investigation numérique de l'utilisation de la loi d'Arrhenius pour représenter la décomposition thermique des solides. Ivan Iordanoff. 21ème Congrès Français de Mécanique, Aug 2013, Bordeaux, France. AFM, Maison de la Mécanique, 39/41 rue Louis Blanc, 92400 Courbevoie, France, 2013, Congrès français de mécanique 2013. 〈hal-01446090〉

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