L'expérimentation au LGC

​ L'expérience se fait au LGC  de Toulouse et fait l'objet d'une thèse réalisée par Benjamin Boissière.

Le pilote froid est un échangeur à deux passes, chacune comportant deux tubes. L'une est en écoulement ascendant et l'autre est en écoulement descendant.

Le pilote est alimenté en solide par de la poudre de carbure de silicium (SiC). Le carbure de silicium est formé par action à chaud du silicium sur le carbone ou par réduction de la silice par un excès de carbone.

Les caractéristiques de ces particules sont :

 

Diamètre de particules Masse volumique Température de frittage Capacité thermique Vitesse minimale de fluidisation
64 µm 3210 kg/m3  1300 °C 1000 J/kg.K < 5 mm/s

Les bonnes propriétés (température de frittage, capacité et vitesse minimale de fluidisation) font de cette poudre un très bon caloporteur et calostockeur. On voit que la température de frittage - température à laquelle les particules vont avoir tendance à se souder entre elles et ainsi à changer de propriétés physiques - est très élevée et également inférieure à la température de fusion. On pourra donc monter à des températures nettement supérieures que celles atteintes avec des huiles ou des sels, par exemple.

 

Afin d'obtenir un écoulement dense et ascendant de poudre les tubes sont plongés dans un bac fluidisé dont la pression est régulée grâce à une vanne pneumatique reliée à un système de régulation PID.

Une injection d'air en bas du caisson à travers une plaque poreuse permet de fluidiser le solide.

L'air peut sortir du caisson par le tube avec les particules ou par la vanne. On pourra ainsi   contrôler le débit d'air passant par le tube - et donc la vitesse à laquelle le solide est entraîné -  en régulant l'ouverture de la vanne. On se référera à la partie "Contrôle de la pression dans le   dispositif" pour des explications plus détaillées.

Grâce aux aérations sur le côté, le lit adopte un comportement similaire à une situation de   chauffe. En effet, quand la température augmente, on a une expansion de l’air, et le fait   d'envoyer de l'air   dans les tubes (aération) permet d'alléger le poids du lit. Ainsi, on diminue la   pression nécessaire pour atteindre le haut du tube.

Le schéma suivant représente le dispositif de façon simplifiée :