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DMAE - Modèles pour l'aérodynamique et l'énergétique

Banc flamme

Objectifs de la plateforme

Le montage est destiné à la caractérisation de la tenue au feu de matériaux utilisés dans l’aéronautique et le spatial pour des besoins civils et militaires.
Ce banc permet de caractériser le comportement thermique et mécanique de matériaux non chargés soumis à une flamme de pré-mélange air/propane dans une configuration d’essais de type burnthrough/résistance au perçage. Les données ainsi recueillies sont utilisées pour le dimensionnement thermique de structures aéronautiques et spatiales.

Banc flamme

Mots-clés

Transferts thermiques – Thermographie infrarouge – Thermocouple – Méthode inverse de conduction de la chaleur – Composites – Dégradation – Pyrolyse – Oxydation – Stéréophotogrammétrie – Visualisation UV du front de flamme par émission du radical OH – Suivi temporel de la perte de masse – PIV/LDV

Savoir-faire / prestations de la plateforme

Cette installation est équipée d’un brûleur air/propane pré-mélangé de diamètre 40mm monté sur rail afin de contrôler le temps d’exposition du matériau à la flamme. Une hotte aspirante récupère les gaz brûlés au-dessus du montage. L’éprouvette d’étude de dimension maximale 400 x 400 mm² est placée sur un porte-échantillon positionné sur une plaque en céramique réfractaire. L’ensemble du châssis est capoté et équipé d’un système d’extraction de gaz. Le banc d’essai est doté d’accès optiques visible/UV/IR permettant de mettre en œuvre des mesures non intrusives telles que :

  • Thermographie IR en face arrière,
  • Déformation par stéréophotogrammétrie,
  • Visualisation du front de flamme par caméra UV,
  • Caractérisation dynamique de la flamme libre et à l'impact par PIV et LDV.

Pour l’étude des matériaux à matrice organique, le suivi temporel de la perte de masse de l'éprouvette est possible à l'aide d'un module de pesage à compensation électro-magnétique relié au porte-échantillon. Des thermocouples en face arrière peuvent venir compléter ou remplacer la thermographie infrarouge. Toutes ces techniques de mesure peuvent être mises en œuvre simultanément lors de tout essai de caractérisation de tenue au feu afin de fournir une base de données expérimentale complète pour la validation de modèle multi-physique ou le dimensionnement de structures.

Métrologie

  • Caméra IR,
  • 2 caméras visibles 5Mpx 15Hz,
  • Caméra UV,
  • PIV et LDV,
  • Thermocouples type K et chaîne d’acquisition 96 voies.

Contact

G. Leplat - gillian.leplat (@) onera.fr

 

 

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