III.4/- Mesure des températures, résultats et
analyse.
Le fonctionnement d'un petit gazogène est toujours
très difficile. Pour obtenir des données exploitables sur ce
fonctionnement, il faut soit enregistrer des mesures horaires,
journalières et hebdomadaires et les intégrer sur des
périodes de plusieurs mois, soit chercher à s'approcher le plus
près possible d'une analyse en continu en augmentant au maximum la
fréquence des mesures. Compte tenu des contraintes de temps, nous avons
adopté cette seconde procédure pour l'enregistrement des
températures.
A l'aide de thermocouples et de chronomètres, nous
avons mesuré les températures de certaines parties du
gazogène au cours de son fonctionnement et ce dans le temps. Des
résultats bruts de l'expérimentation figurent en annexe n°1
où nous pouvons voir l'évolution dans le temps de ces
températures. Les photos n°2 et 3 présentent quelques
opérations d'enregistrement des températures.
Les résultats obtenus pour ce qui est par exemple des
températures du réacteur et des gaz d'échappement sont
consignés sur la figure N°8. Sur la figure
N°9 nous avons reporté les courbes de tendance
correspondant à ces valeurs.
On remarque sur ces courbes que durant les 15 premières
minutes, on assiste à une croissance considérable des deux
températures qui partent de la température ambiante pour
atteindre 450°C pour le réacteur et un peu plus de 300°C pour
les gaz d'échappement. C'est cette période qui est la
période d'échauffement préliminaire au début de la
gazéification. Après cette période c'est le début
de la gazéification et c'est à ce moment qu'on remarque
l'arrivée des gaz au brûleur.
Par ailleurs, la courbe de tendance nous permet de noter que
la différence de température entre le réacteur et le
brûleur varie très peu, c'est-à- dire entre 150°C et
200°C, ce
qui nous permet d'avoir une idée des pertes de chaleur qui
ont lieu dans les tuyères qui conduisent au brûleur.
Cependant il faut noter que les températures obtenues
restent inférieures à celles auxquelles on se serait attendu
d'après la littérature. Ceci pourrait être dû aux
différentes raisons citées précédemment ; il s'agit
des paramètres influençant le phénomène même
de gazéification comme l'apport en air, du taux d'humidité du
gaz, de la taille du brûleur que nous jugeons assez costaud, de la
possibilité de combustion des gaz dans le réacteur, de
l'extrême pauvreté du gaz d'échappement. Ceci est d'autant
plus vrai que pendant notre manipulation, nous avons remarqué la
température grimper considérablement pendant les courts moment de
passage de vent (apport supplémentaire d'air). Dans tous les cas, il est
clair que même si ces températures sont encore un peu basses, leur
tendance d'évolution est quasiment la même que celle obtenue en
2001 sur un gazogène à lit fixe à tirage descendant par
l'équipe de recherche conduite par le Prof N. SYRED du
Département de Mécanique et des Etudes Energétiques de
l'Université de Cardiff en Grande Bretagne (SYRED N., 2001)
(voir figure n°10 suivant).
Temperature en °C
400
200
700
600
500
300
100
0
0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0
temps t en min
Échauffement
Evolution des températures du réacteur et
des gaz
d'échappement au cours de la gazéification
Début de la gazéification
T1 normalisée (°C)
T2 normalisée (°C)
Figure n°8 : évolution de la
température du réacteur et des gaz d'échappement avec le
temps6
6Les températures ont
été normalisées en prenant la valeur maximale d'une
série de valeurs enregistrées pendant une période de 30
secondes.
Mémoire de DEA de physique, option Energétique
/ Laboratoire de Thermique 65
Temperature en °C
400
200
700
600
500
300
100
0
0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 140,0
temps t en min
Evolution des températures du réacteur et
des gaz
d'échappement au cours de la gazéification
TempératureT1
TempératureT2
Temperature [°C]
600
400
200
1200
1000
800
0
Courbes concernées
warm-up
start of gasification
Exhaust Gas Temperature z/De=3 (IN)
z/De=3 (OUT)
z/De=1.83 (IN) z/De=1.83 (OUT) z/De=0.83 (IN) z/De=0.83 (OUT)
z/De=-0.33 (IN) z/De=-0.33 (OUT)
Figure n°9 : courbe de tendance de
l'évolution de la température du réacteur et des gaz
d'échappement avec le temps
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36
Elapsed Time [minutes]
Figure n°10 : évolution dans
le temps des températures au cours de la gazéification
(SYRED N., 2001)
| 
