Chauffage diélectrique du bois

Chauffage diélectrique du bois

Télécommunication

Les techniques électromagnétiques avec des fréquences souvent supérieures à 1 OMHz sont généralement utilisées dans ce secteur comme moyen pour transporter l’information : télévision, radar, téléphonie, informatique (Oberlin, 1999; Roussy et al., 2003), avec des longueurs d’onde du même ordre ou supérieures aux dimensions des équipements et pouvant varier jusqu’à 0,75m.
Les applications des ondes électromagnétiques telles les radiofréquences (y compris les micro-ondes également) englobent la vaste majorité des réseaux sans fil tels que Bluetooth, wifi, WiMax, cellulaire et satellite ; radars aériens et maritimes, talkies walkies, interphone pour bébé, de même que les systèmes d’alarmes sans fil.
Tous sont munis d’une très grande capacité et permettent de couvrir de grandes distances également (Metaxas et Meredith, 1983; Oberlin, 1999). De plus, la radiolocalisation aéronautique, les détecteurs de victimes d’avalanches et les systèmes de commande sont aussi impliqués dans les techniques d’applications de ces ondes électromagnétiques (Balaton, 1987).
Beaucoup de résultats prouvent que c’est une alternative sécuritaire, avec une mise en place rapide et une grande productivité qui correspond bien aux attentes des consommateurs ( devicom.com/les-réseaux-micro-ondes/).

 Santé

Les ondes électromagnétiques sont beaucoup sollicitées dans le domaine médical pour plusieurs applications (Anon, 1987; Metaxas et Meredith, 1983; Oberlin, 1999), notamment 1 ‘hyperthermie micro-ondes qui est utilisée pour le traitement des tumeurs cancéreuses de même que la radiothérapie qui permet de bloquer la multiplication des cellules cancéreuses, l’imagerie telle que la radiographie et l’échographie ainsi que le collage des poches de sang. Le dermawand est une
application des radiofréquences utilisée pour le traitement des soins du visage. Le séchage sous vide des produits pharmaceutiques est à prendre en considération grâce aux techniques des micro-ondes de même que le séchage des produits pulvérulents, des encres, la déshydratation et la déminéralisation qui sont aussi à considérer grâce à cette technique électromagnétique.
En effet, le chauffage diélectrique joue également un rôle remarquable sur la protection de l’environnement grâce au traitement des déchets comme la décontamination de micro-organismes, la désactivation et l’inertage des déchets hospitaliers.

Agroalimentaire

L’utilisation des ondes électromagnétiques commence à être importante en agroalimentaire et offre une large gamme de solutions pour ce marché (Metaxas et Meredith, 1983; Roussy et al., 2003; Thourel, 1979). Parmi celles-ci, nous pouvons mentionner le tempérage qui consiste à une remontée de la température jusqu’à -2° ou -3°C maximum, la décongélation de la viande, du poisson ; la transformation des produits de collation, la cuisson et le traitement thermique de denrées comestibles comme la viande, le poisson, la boulangerie-pâtisserie ainsi que 1 ‘extraction et le traitement des liquides. La pasteurisation des fruits de mer, du jus de fruits frais, la stérilisation du lait, des pots de confiture ; la torréfaction des grains de café, le séchage de la canne à sucre et des sauterelles sont également à considérer grâce à ces applications. Cette technique est aussi appliquée pour écosser les huitres et griller les cacahuètes, les noisettes et les amandes.

 L’industrie du séchage

Les techniques diélectriques sont utilisées pour divers procédés de séchage industriel (Bordure et al., 1985; Heistercamp et al.), tels que: des espèces végétales (fleurs), du tabac, de la tête des allumettes, des papiers dans l’industrie du textile, des vêtements, de la peinture et du vernissage dans le domaine de la menuiserie. Il s’y ajoute aussi le séchoir à feuilles du placage qui est un processus consistant à réduire la teneur en humidité jusqu’à 7% ou moins, la vulcanisation du caoutchouc et le séchage de la céramique. De même, le soudage des matières thermoplastiques (PVC, polyamides, etc.) et le collage d’assemblages des composites pour les automobiles
sont bien effectués grâce cette application.
Il est important de noter que ce processus est aussi appliqué pour le séchage du bois. L’économie de temps et de fonds et le maintien de la qualité du matériau semblent être les principaux facteurs de motivation aux dépends des autres méthodes plus couramment utilisées, notamment les séchages à l’air, au four traditionnel, sous pression, etc. (Ayoub. H; (Grinchik et al., 2015)0loyede et Groombridge, 2000).

 Traitement du bois

Un autre aspect avantageux des micro-ondes est leur utilité comme moyen pour désinfecter les objets en bois notamment les meubles, les cadres, les statuts, etc. pour détruire les espèces biologiques nuisibles tels que les champignons, les insectes et les moisissures (Baillot, 1985).
En outre, avec la mondialisation, les échanges des produits contenants du bois incluant les matériaux d’emballage, ont été identifiés comme la principale cause d’introduction des espèces nuisibles exotiques dans les pays de réception, qui menacent des secteurs d’importance capitale dont l’agriculture, la foresterie et la santé publique (Tkacz, 2002; Haack et al. , 2014; Hulbert et Hughes, 1990).
Avec les remarquables dégâts que ces micro-organismes ont conduits, on compte parmi ceux-ci la disparition d’espèces animales et végétales, des maladies de forêts, des écosystème en péril, des dommages environnementaux ainsi que de fortes dépenses économiques (Osinski et al., 1993; Shyy et Rao, 1994a). La NIMP a mis en place l’accord d’application des mesures phytosanitaires.
Pour prévenir et réduire de façon considérable les risques d’introduction et de propagation de ces espèces, 1 ‘irradiation aux micro-ondes est une alternative répondant bien aux besoins face à cette problématique car elle est rapide, peu couteuse, facile à intégrer dans une ligne de production et écologiquement plus sécuritaire que d’autres méthodes telle que le traitement chimique (Fonseca et al., 2014; J. M. Henin et al., 2014).

……….

Table des matières

Remerciements
Liste des figures
Liste des tableaux
Résumé.
Liste des variables
Liste des annexes
Chapitre 1 Introduction aux application des radiofréquences et des micro-ondes
1.1. Quelques exemples d’applications
1.1.1. Télécommunication
1.1. 2. Santé
1.1.3. Agroalimentaire
1.1.4. Industrie de séchage
1.1.5. Traitement du bois
1.2. Problématique
1.3. Objectifs de notre trnvail
1.3.1. Objectifs
1.3.2. Données expérimentales
Chapitre 2 Chauffage diélectrique du bois
2.1. Chauffage du bois par ondes électromagnétiques
2.2. Propriétés du bois
2.2.1. Propriétés physiques
2.2.2. Propriétés diélectriques
2.3. Mécanisme du chauffage diélectrique
2.3.1. Polarisation
2.3.2. Interaction entre bois et ondes électromagnétiques
2.3.2.1 Formulation de l’équation d’énergie sous forme d’enthalpie
2.3.2.2 Equations de Maxwell Ampère-Faraday
2.3.2.3 Puissance dissipée dans le bois
2.3.2.4 La profondeur de pénétration
Chapitre 3 Modélisation par éléments finis du dégel du bois
3.1. Forme intégrale faible
3.2. Fonctionnelle de l’équation de conductivité thermique
3.3. Formulation par la méthode des éléments finis
3.3.1. Discrétisation par éléments finis
3.3.2. Expression du flux
3.3.3. Conditions aux limites
3.3.4. Matrice de capacité thermique
3.3.5. Schéma implicite d’intégration du temps
3.4. Simulation
3.4.1. Représentation analytique des propriétés diélectriques
3.4.2. Conclusion
Chapitre 4 Présentation des résultats
4.1. Évolution de la température
4.1.1. Chêne blanc
4.1. 2. Iso re
4.1.3. Sapin de douglas
4.2. Évolution de la température au centre du chêne blanc
4.3. Temps de dégel en fonction de la teneur en humidité
4.3.1. Chêne blanc
4.3.2. !sorel
4.3.3. Sapin de douglas
4.4. Étude comparative du temps de dégel des trois espèces
4.5. Énergie latente nécessaire pour le dégel complet
Conclusion
Perspectives
Références
Annexes
Annexe1
Annexe2
Annexe3

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