projet cnes parabole · 2013-03-22 · variocam flir thermocouple k mesure de la température...
TRANSCRIPT
PROJET CNES Parabole : Visualisation infrarouge de l’ébullition sur
un fil de platine en microgravité
Virginie Alleaume
Florian Carle
David Brutin
Pierre Lantoine
Le projet CNES Parabole étudiant
Sommaire
La microgravité
Le banc d’essai
Résultats
Conclusion
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Le projet CNES Parabole étudiant
Sommaire
La microgravité
Le banc d’essai
Résultats
Conclusion
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Novembre 2009Sélection du
projet
Février 2010Dimensionnement de l’expérience
Avril 2010Création de la
cellule
Avril 2010Workshop
Juin 2010Montage de l’expérience
Septembre 2010Tests terrestres
Octobre 2010Validation du formulaire
expérimentale
7 Décembre 2010Vol
Le projet CNES Parabole Etudiant
CHRONOLOGIE :
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LES DIFFICULTES :
Le projet CNES Parabole Etudiant
Premier projet aussi long pour nous : plusieurs facteurs à gérer ( conception, construction, commandes, communication, le temps…)
En microgravité, résultats et comportements inconnus : problèmes possibles
Dispositif de sécurité à respecter : le banc d’essai doit fonctionner sans intervention humaine
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• Mener une étude sur le changement de phase par ébullition
• Comparaison entre les résultats : gravité terrestre et microgravité
• Application directe des enseignements
OBJECTIFS PEDAGOGIQUES :
Le projet CNES Parabole Etudiant
Mécanique du solide
Mécanique des fluides
Thermique
Gestion de projet
Communication
Milieu semi‐transparents
Bureau d’étude
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Le projet CNES Parabole étudiant
Sommaire
Le banc d’essai
Résultats
Conclusion
La microgravité
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Qu’est ce que la microgravité ?
Source : European Users Guide to Low Gravity Platform, ESA Credits
DIFFÉRENTES PLATEFORMES D’ACCÈS À LA MICROPESANTEUR UTILISÉES :
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Qu’est ce que la microgravité ?
Vue extérieur de l’A300 Zéro G
Longueur : 54 mètresEnvergure : 44mètres
Surface expérimentale : 100 m2Nombre de passagers par vol : 40
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PRESENTATION A300‐ZeroG
Qu’est ce que la microgravité ?
Vue intérieure de l’avion vide et en cours de préparation pour le vol
Zone d'expérimentation de 200m3
PRESENTATION A300‐ZeroG
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Qu’est ce que la microgravité ?
10 expériences de chercheurs : • 4 en biologie• 6 en physique2 expériences étudiantes : « Visualisation infrarouge de l’ébullition sur un fil »et « Développement d’antenne d’un CubeSat »
Positionnement des expériences dans l’avion
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PRESENTATION A300‐ZeroG
Qu’est ce que la microgravité ?
PRINCIPE DU VOL PARABOLIQUE
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Qu’est ce que la microgravité ?
PRINCIPE DU VOL PARABOLIQUE
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Qu’est ce que la microgravité ?
VOL PARABOLIQUE
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Qu’est ce que la microgravité ?
Trajectoires et positions des différentes paraboles de notre vol
VOL PARABOLIQUE
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Le projet CNES Parabole étudiant
Sommaire
Résultats
Conclusion
La microgravité
Le banc d’essai
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Le banc d’essai
OBJECTIF : Visualiser l’ébullition sur un fil en microgravité en infrarouge et en visible et tracer la courbe de Nukiyama en microgravité
Régime d’ébullition de l’eau sur un fil à pression atmosphérique17
Difficultés :
‐Contraintes de sécurité très strictes‐Temps de montage limité‐Espace d’expérience restreint
OBJECTIF : Visualiser l’ébullition sur un fil en microgravité en infrarouge et en visible et tracer la courbe de Nukiyama en microgravité
Le banc d’essai
Schéma de principe du montage
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‐ Cellule en POM de 15 cm3 contenant du HFE 7000
‐ Fil de 50 µm de platine‐ Hublots en Ge et plexiglas‐ Presse‐étoupes
Le banc d’essai
CELLULE D’EBULLITION
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Le banc d’essai
INSTRUMENTATION
VarioCam Flir
Thermocouple K
Mesure de la température apparente Camera HD
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Le banc d’essai
INTÉGRATION DE L’EXPÉRIENCE DANS L’AVION
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Le projet CNES Parabole étudiant
Sommaire
Conclusion
La microgravité
Le banc d’essai
Résultats
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Résultats
ESSAI TERRESTRE : Pression atmosphérique, 1g
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Résultats
ESSAI TERRESTRE : Pression atmosphérique, 1g
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Résultats
ESSAI TERRESTRE : Pression atmosphérique, 1g
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Résultats
ESSAI TERRESTRE : Pression atmosphérique, 1g
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Résultats
ESSAI EN VOL : P =825 mbar, 0gPuissance de chauffe : 0,74 W
Parabole 8
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Résultats
ESSAI EN VOL : P =825 mbar, 0gPuissance de chauffe : 0,74 W
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Résultats
ESSAI EN VOL : P=825 mbar et à 0g
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Résultats
COMPARAISON : Courbes à 0g et à 1g
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ConclusionBILAN DU PROJET :
Projet étendu sur 13 mois
Très intéressant malgré les quelques difficultés rencontrées
Un seul jour de vol, modifications impossibles
Satisfaction de pouvoir obtenir des résultats en apesanteur
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Merci pour votre attention
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