Mesure de quantité de chaleur

La Figure III.29 montre les résultats de la quantité de chaleur mesurée pour différentes intensités de courant, débits d’hydrogène et distances de mesure. La valeur maximale de la quantité de chaleur d’environ 650 W est obtenue pour les paramètres opératoires les plus forts et la distance de mesure la plus proche de la sortie de torche. Cette quantité de chaleur chute de plus de 50 % jusqu’à atteindre des valeurs les plus faibles de 300 W environ pour l’intensité et le débit d’hydrogène les plus faibles et la distance de mesure la plus importante. Il apparaît à nouveau que pour les mesures réalisées à 50 et 65 cm, l’évolution de la quantité de chaleur soit similaire

Figure III. 29: Evolution de la quantité de chaleur en fonction du débit d’hydrogène pour différentes intensités et distances de mesure

III.5 Conclusion

L’adaptation de la sonde enthalpique pour effectuer des mesures sous très faible pression a été réalisée et a consisté d’une part à augmenter le diamètre du tube de prélèvement et d’autre part à réaliser un revêtement Ni/Al et ZrO2+ Y2O3 sur la tête de la sonde. Cette sonde modifiée a été testé dans un premier temps sous pression atmosphérique puis sous très faible pression dans un deuxième temps. Les résultats obtenus ont montré que la sonde fonctionnait sous ces conditions de très faible pression.

En projection APS, l’enthalpie massique augmente d’environ 0,5 MJ/kg jusqu’à plus de 7 MJ/kg lorsque le débit d’hydrogène passe de 0 à 8 L/min et la température maximum atteint 5000 K. Dans le cas de la projection VLPPS, les valeurs maximales de l’enthalpie massique et de la température sont respectivement 5,2 MJ/kg et 3900 K pour la distance de mesure la plus faible de 40 cm. Lorsque la distance de mesure augmente (50 cm ou 65 cm), une réduction de l’enthalpie massique et de la température apparaît pour les deux comparés aux résultats obtenus à la distance de 40

D=65cm

D=50cm D=40cm

cm. Par contre, les écarts mesurés entre distances de 50 et 65 cm ne sont pas significatifs.

De manière à synthétiser les différents résultats obtenus sur les propriétés du jet et de permettre de comparer les valeurs entre projection APS et VLPPS, le tableau ci-dessous donnent les valeurs moyennes des grandeurs Enthalpie, Température, Quantité de chaleur mesurées pour des paramètres opératoires identiques.

Tableau III.7: Comparaison de résultats sur les propriétés du jet pour les pressions de 1 bar (APS) et de 1 mbar (VLPPS)

Projection APS Projection VLPPS

Pression (bar) 1 10-3 Distance (cm) 9 40 Intensité de courant 600 600 Débit Ar (L/min) 40 40 Débit H2 (L/min) 4 4 Enthalpie (MJ/kg) 7,38 3,0 Température (K) 4300 3200 Quantité de chaleur (J/s,W) 850 625

Il apparaît de façon claire une large diminution des caractéristiques du jet plasma par réduction de la pression : l’enthalpie massique diminue de moitié, la température chute de 1000 K. En revanche, l’effet de la pression sur la variation de la quantité de chaleur n’est pas aussi significatif.

Le chapitre suivant va s’intéresser aux caractéristiques des dépôts projetés sous très faible pression.

III.6 Références bibliographiques:

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Chapitre IV Dépôts obtenus par projection sous très faible