Homologation des fluides dégivrants et antigivre

Homologation des fluides dégivrants et antigivre

Intensité de 10 g/dmVh

Les résultats des essais, qui reproduisent ceux des sections 3.2.1.3 et 3.2.1.4 pour l’intensité de 10 g/dm2 /h à des températures de -14 °C et -25 °C correspondant aux conditions 3 et 4, sont présentés dans les prochaines sections.

Température de l’air de -14 °C et de la plaque de -15,2 °C

Les résultats présentés dans cette section correspondent aux essais réalisés avec la condition où la température de la plaque est de -15,2 °C. Pour cette condition, quatre essais ont été réalisés. Pour les quatre essais, la température de fluide est mesurée au moyen d’un thermocouple, et pour les deux derniers essais un réfractomètre est utilisé pour mesurer la concentration en propylène glycol et la comparer à celle calculée théoriquement. Un seul essai pour chaque type est présenté dans cette section et les autres sont présentés à l’Annexe B.

Essai SNWIL090

La Figure 57 présente l’évolution de la température de l’air, de la plaque, du fluide, de la température de solidification calculée à partir de la concentration en propylène glycol du fluide et de la puissance fournie lors de l’essai SNWTL090. La Figure 58 présente l’évolution de la masse et de l’intensité en fonction du temps.
Comme le montre la Figure 57, la température de l’air demeure constante durant l’essai à une valeur moyenne de -13,8 °C. La température de l’air fluctue légèrement tout au long de l’essai et l’incertitude est de 0,5 °C. La température de la plaque débute à -14,5 °C, décroît rapidement à une valeur minimale de -15,5 °C, pour remonter légèrement et se stabiliser à une valeur moyenne de -15,0 °C. La température du fluide, qui possède un comportement similaire à celle de la plaque, débute à -14,4 °C, décroît rapidement à une valeur minimale de -15,3 °C, pour remonter légèrement et se stabiliser à une valeur moyenne de -14,8 °C.
La diminution de température de la plaque est compensée par une augmentation de puissance pour ramener la température de la plaque à la température cible de -15,2 °C.
La puissance atteint sa valeur maximale de 0,7 W/dm2 après 18 minutes. Durant les 30 premières minutes le système est dans le régime transitoire, où la température de la plaque oscille autour d’une valeur moyenne de -15,1 °C, tandis que la puissance oscille autour de 0,4 W/dm2 , car le système de contrôle essaie de stabiliser la température de la plaque à la température cible de -15,2 °C. Lorsque la température de la plaque est stabilisée, elle oscille autour de -14,9 °C durant 58 minutes, tandis que la valeur de la puissance demeure constante durant 30 minutes à une valeur de 0,3 W/dm2 pour diminuer lentement à une valeur de 0,1 W/dm2 durant les 28 dernières minutes. Lorsque le fluide atteint son temps d’endurance, qui est de 88 minutes, la puissance est pratiquement nulle et la température de la plaque tend vers une valeur constante de -14,9 °C et celle du fluide à une valeur de -14,7 °C. L’écart de la température moyenne entre la plaque et l’air est de 1 °C, et celle entre le fluide et la plaque de 0,2 °C.
Sous l’intensité moyenne de précipitations de neige qui est de 9,9 ± 5,9 g/dm2 /h, la masse du fluide augmente, comme on peut le voir à la Figure 58. La neige accumulée durant l’essai (88 minutes) de masse de 219,8 g, est absorbée par le fluide; celle-ci fond et se diffuse dans le fluide amenant la diminution de la concentration en propylène glycol qui est provoquée par la dilution du fluide. Cela augmente graduellement le point de solidification de fluide au cours d’un essai, qui débute à une valeur de -25,7 °C pour se terminer à une valeur de -11,8 °C, comme le montre la Figure 57.
La concentration du fluide débute à 44 %, diminue graduellement pour atteindre une concentration de 32,4 % à la 57e minute, correspondant au croisement de la température du fluide mesurée (-14,8 °C) et de la température de solidification calculée à partir de la concentration. La concentration de fluide en propylène glycol à l’échec est de 28,6 %. Le croisement des températures du fluide et de solidification qui se produit à la 57e minute correspond au temps où la puissance fournie commence à diminuer. La Figure 59 regroupe les différentes photos prises durant l’essai qui montrent le processus d’absorption de la neige par le fluide. Sur chaque photo, le temps en minutes durant lequel la photo est prise est marqué en blanc.

Essai SNWIL102

La Figure 60 présente l’évolution de la température de l’air, de la plaque, du fluide, de la température de solidification calculée à partir de la concentration en propylène glycol du fluide et celle calculée à partir de la concentration obtenue avec le réfractomètre et la puissance fournie pour l’essai SNWIL102. La Figure 61 présente l’évolution de la masse et de l’intensité en fonction du temps.

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Table des matières

Résumé
Abstract
Remerciements
Table des matières
Liste des figures
Liste des tableaux
Liste des symboles
Liste des abréviations
Chapitre I Introduction
1.1 État des connaissances
1.1.1 L’effet du givre sur les avions
1.1.2 Givrage
1.1.3 Dégivrage et antigivrage des avions
1.1.4 Temps d’endurance
1.1.5 Homologation des fluides dégivrants et antigivre
1.2 Revue de littérature sur les essais de neige
1.3 Problématique
1.4 Objectifs
1.4.1 Objectif principal
1.4.2 Objectifs secondaires
1.5 Méthodologie
1.6 Plan de travail
Chapitre II Expérimentation
2.1 Description de l’essai
2.2 Description du montage
2.3 Préparation de neige
2.4 Fluide antigivre générique
2.4.1 Propriétés dupropylène glycol
2.5 Procédure expérimentale
2.5.1 Mesure de la concentration volumique en propylène glycol
2.6 Conditions expérimentales
Chapitre III Résultats expérimentaux
3.1 Évolution des précipitations durant un essai
3.2 Essais principaux
3.2.1 Intensité de 10 g/dm7h
3.2.2 Intensité de 25 g/dm2/h
3.3 Essais complémentaires
3.3.1 Intensité de 10 g/dm7h
3.3.2 Intensité de 25 g/dm7h
Chapitre IV Interprétation des résultats
4.1 Essais réalisés
4.2 Reproductibilité des essais
4.2.1 Intensité de 10g/dm2/h
4.2.2 Intensité de 25 g/dm2/h
4.2.3 Répétitivité
4.3 Analyse des résultats
4.3.1 Intensité moyenne de neige durant les essais
4.3.2 Évaluation du fluide
4.3.3 Puissance et énergie moyennes fournies durant l’essa
4.3.4 Température de solidification finale du fluide
4.3.5 Temps d’endurance pour chaque essai
4.3.6 Le nombre adimensionnel ISTDN
Chapitre V Description du processus
5.1 Explication du phénomène
5.2 Fraction liquide
5.3 La diffusivité
Chapitre VI Conclusions et Recommandations
6.1 Conclusions
6.2 Recommandations
Annexe A Résultats expérimentaux des essais principaux
Annexe B Résultats expérimentaux des essais complémentaires
Annexe C Calcul de la diffusivité