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Auteur(s)
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Frédéric GRISCH : Docteur ès sciences physiques - Maître de recherche au département mesures physiques de l'ONERA (Office national d'études et de recherches aérospatiales)
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Pierre GICQUEL : Ingénieur de recherche - Chef de l'unité mesures optiques et visualisations au département d'énergie fondamentale et appliquée de l'ONERA (Office national d'études et de recherches aérospatiales)
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Philippe HERVÉ : Professeur à l'université Paris X
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Lire l’articleINTRODUCTION
La mesure de la température dans les gaz et les flammes est certainement celle qui, dans le domaine complexe de la métrologie des températures, présente le plus de difficultés.
Les techniques de mesure de température ont fortement évolué ces 30 dernières années. Dans les années 1970-80, les méthodes intrusives à base de sondes étaient encore les plus utilisées, mais ensuite ces techniques ont vu leur emploi diminuer avec l'arrivée de techniques optiques non intrusives à base ou non de lasers. Cette évolution a permis l'exploration et l'analyse de milieux réactifs jusque-là difficilement abordables.
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1. Méthodes intrusives
Ces méthodes sont plus ou moins perturbatrices de l'écoulement et donc du milieu à mesurer. Comme leur nom l'indique, elles s'appuient sur l'utilisation de capteurs physiquement présents et directement en contact avec le milieu où s'effectue la mesure. Ceci implique l'apport de capacités calorifiques, de perturbations et de ponts thermiques plus ou moins important au sein de l'écoulement.
Nous présentons ici succinctement quelques méthodes toujours utilisées aujourd'hui pour des mesures locales avec des sondes.
1.1 Sondes à aspiration
Plusieurs appareils de ce type ont été réalisés dans le passé . Le principe de base consiste en une étape d'aspiration des produits de combustion présents dans la flamme, suivie d'une analyse déportée. Cette analyse peut s'effectuer de plusieurs manières :
-
par chromatographie en phase liquide ou vapeur ;
-
par spectrométrie optique ;
-
par spectrométrie de masse.
La robustesse des sondes à aspiration en fait un équipement utilisable dans des milieux réactifs jusqu'à 2 300 K (sonde refroidie). La récupération de particules présentes dans le milieu est également possible en vue d'une analyse granulométrique.
À titre d'exemple, nous présentons ci-dessous deux types de sondes à aspiration encore utilisés de nos jours.
HAUT DE PAGE
Ce type d'instrument (figure 1) constitue encore le moyen intrusif le plus répandu de mesure de la température des gaz de combustion par couples thermoélectriques. Le principe consiste à établir, autour du couple thermoélectrique ou de sa gaine, un système d'écrans entre lesquels le gaz dont on veut mesurer la température est aspiré à grande vitesse (100 à 200 m.s−1). Ce principe...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - MOUTET (A.), CRABOL (J.), NADAUD (L.) - Température des gaz et des flammes - Techniques de l'ingénieur, Archives, [R 2 750-4] (6.1974).
-
(2) - MULLIKIN (H.F.) - Gas temperature measurement and the high velocity thermocouple - (Mesure de température des gaz et le pyromètre à aspiration), Reinhold Publication Co, p. 775-804.
-
(3) - GAUTROT (D.) - Sondes de températures pour écoulement à haute enthalpie - Mesures, p. 95-8 (mars 1972).
-
(4) - SURUGUE (J.), MOUTET (A.) - Experimental method in combustion research - (Méthodes de mesures expérimentales dans les recherches en combustion), Section 11 (mesure de la température dans les phénomènes de combustion), Pergamon Press, p. 3-37 (1961).
-
(5) - BONNIER (G.), DEVIN (E.) - Couples thermoélectriques, caractéristiques et mesures de température - Techniques de l'ingénieur, base documentaire Mesures et Contrôle, [R 2 590] (12.1997).
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
HITRAN high-resolution transmission molecular absorption database version 130 (2008). http://cfa-www.harvard.edu/hitran/
HAUT DE PAGE2.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs
Société SEDI
HAUT DE PAGE2.2 Laboratoires – Centres de recherche – Bureaux d'études – Écoles
Laboratoires de l'Institut FEMTO-ST, Département CREST (Caractérisation des rayonnements, écoulements, surfaces et transferts), CNRS UMR 6174. FEMTO-ST (Franche-Comté Électronique Mécanique Thermique et Optique – Sciences et Technologies) Parc technologique, 2, avenue Jean-Moulin, 90000 BELFORT
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