Caractérisation des propriétés thermophysiques et cinétiques des bois tropicaux: étude des influences de la température et de la teneur en eau au vue d'optimiser la qualité du bois

5.2/Resultats et discussion

Le tableau XXXIII présente les valeurs imposées (difference de pression, dimensions et masses des échantillons) et obtenues (tensions) lors des manipulations. A partir des masses et des volumes de chaque échantillon, on peut estimer la teneur en eau de chaque échantillon en utilisant les relations respectives entre la masse volumique et la teneur en eau modelisées au chapitre précedent. A partir des valeurs des tensions, un programme excel permet de déduire les débits volumiques (flux). Les figures 40 à 43 donnent les relations entre les différences de pression de part et d'autre des échantillons et les débits volumiques obtenues des échantillons identifiés. Nous constatons que la relation théorique (27) est satisfaisante, les points expérimentaux obtenus sur tous les échantillons étant alignés. La pente permet alors de déduire les valeurs des perméabilités gazeuses des échantillons.

Le tableau XXXIV montre que les perméabilités par échantillons sont dispersées, montrant une influence de la position des échantillons sur la planche. Cette dispersion est aussi influencée par la non uniformité des humidités des échantillons qui, bien qu'étant proche ne sont pas identiques. En tenant compte du type de débit et de la direction anatomique signalée à la première colonne du tableau XXXIV, nous constatons que le fraké est plus perméable que le lotofa, le lotofa plus perméable que le sapelli, le sapelli plus perméable que l'ayous. Resultat qui ne permet pas de trouver une relation linéaire entre la perméabilité gazeuse et la densité du bois. Il est vrai qu'un nombre important d'échantillons nous aurait permis de mieux éclaircir notre raisonnement. Signalons que la perméabilité gazeuse du bois varit énormement, même entre les échantillons d'une même espèce de bois. La littérature montre une variation de la perméabilité gazeuse du bois de chêne entre les valeurs de 2,5x10^-19m² (avec une frequence de 5%) et 2,5x10^-16m² (avec une presence de resultats de 43%) [14]. Cette même étude donne une valeur de 7,5x10^-17 m²avec une frequence de 25% et 2,5x10^-17m² avec une fréquence de 15%.

Tableau XXXIII : Points expérimentaux obtenus

Tableau XXXIIIa : cas de l'ayous, fraké et lotofa

Ayous 21		Ayous 22		Ayous 23		Ayous 24
(mbar)	U(volt)	(mbar)	U(volt)	(mbar)	U(volt)	(mbar)	U(volt)
76,6	1,197	75,1	1,111	75,1	1,054	75,8	1,073
149,7	1,375	144,9	1,219	150,9	1,097	150,1	2,366
224,8	1,590	225,3	1,340	225,7	1,151	225,7	3,258
302,1	1,828	300,6	1,461	300,2	1,205	300,3	4,29
352,7	1,970	325,5	1,491	376,1	1,262	322,2	4,61
Fraké F1		Fraké F2		Fraké F3		Fraké F4
(mbar)	U(volt)	(mbar)	U(volt)	(mbar)	U(volt)	(mbar)	U(volt)
75,5	2,333	75,5	2,029	75,2	1,480	75,2	1,082
150,5	3,879	125,2	2,745	150,1	1,975	150,5	1,254
137,7	3,666	225,2	4,20	225,1	2,492	225,2	1,418
100,7	2,937	250,2	4,60	299,8	3,028	301,1	1,556
50,4	1,943	200,1	3,84	315,8	3,144	401,8	1,800
Lotofa Si1		Lotofa Si2		Lotofa Si3		Lotofa Si4
(mbar)	U(volt)	(mbar)	U(volt)	(mbar)	U(volt)	(mbar)	U(volt)
74,4	1,402	75,1	1,383	74,2	1,434	74,5	1,313
150	1,839	150,7	1,779	157,6	1,917	150,8	1,634
230,6	2,318	225,4	2,194	225,1	2,340	227,7	1,975
301,7	2,768	299,3	2,606	300,1	2,814	300,2	2,318
391	3,339	331,9	2,792	375,6	3,320	375,4	2,682

Tableau XXXIIIb : sapelli

Sapelli Sa2		Sapelli Sa3		Sapelli Sa4
(mbar)	U(volt)	(mbar)	U(volt)	(mbar)	U(volt)
75	2,256	80,4	1,047	75,6	1,337
154,1	3,113	157,8	1,173	151,2	1,674
226	3,765	231,7	1,311	223,1	1,986
301,8	4,360	300,8	1,445	307,2	2,369
351,7	4,73	399,1	1,635	358,1	2,601

Figure 40 : Relation différence de pression et débits volumiques. Fraké, F2, 1^er essai

Figure 41 : Relation différence de pression et débits volumiques. Lotofa, Si2, 1^er essai

Figure 42 : Relation différence de pression et débits volumiques. Ayous, Ay 22, 1^er essai

Figure 43 : Relation différence de pression et débits volumiques. Sapelli, Sa4, 1^er essai

Tableau XXXIV : Perméabilités gazeuses des échantillons obtenues

Essences	Numéros	Dimensions (disques) (mm)xep (mm)	Masses (g)	Valeurs par échantillon (m^2)	Moyennes (m^2)
Sapelli Quartier Duramen (Tangentielle)	Sa2	69,16x13,10	36,9	6,705x10^-17	3,800x10^-17
	Sa3	69,18x12,97	37,6	1,382x10^-17
	Sa4	69,17x12,93	37,9	3,312x10^-17
Lotofa Quartier (Tangentielle)	Si1	69,09x13,37	36,7	4,704x10^-17	4,221x10^-17
	Si2	69,07x13,00	36,5	4,110x10^-17
	Si3	69,28x13,02	36,8	4,662x10^-17
	Si4	69,01x12,98	36,4	3,407x10^-17
Ayous Dosse Duramen (Radiale)	Ay21	69,10x12,86	23,7	2,098x10^-17	3,610x10^-17
	Ay22	68,90x12,90	24,2	1,140x10^-17
	Ay23	68,97x12,92	23,2	5,207x10^-18
	Ay24	68,50x12,97	22,5	1,068x10^-16
Fraké Dosse Duramen (Radiale)	F1	69,12x13,00	23,2	1,488x10^-16	7,976x10^-17
	F2	68,95x12,96	23,6	1,096x10^-16
	F3	69,23x12,92	25,1	4,484x10^-17
	F4	69,53x12,84	26,5	1,580x10^-17

Afin de juger nos résultats et nos manipulations, nous avons repris les mesures de perméabilité gazeuse sur les échantillons dont les résultats s'écartent des autres échantillons de même espèce. On a le tableau XXXV suivant :

Tableau XXXV : Reprise des mesures sur quelques échantillons

Fraké F2		Fraké F3		Ayous 23		Ayous 24
(mbar)	U(volt)	(mbar)	U(volt)	(mbar)	U(volt)	(mbar)	U(volt)
75,2	2,026	75,2	1,458	75,2	1,060	23,3	1,330
150,4	3,100	150,2	1,940	150,6	1,111	40,6	1,976
125,2	2,739	225,1	2,441	226	1,165	50,3	2,345
100,7	2,384	300,8	2,966	300,6	1,227	126	4,33
250,2	4,580	376	3,508	409,2	1,320	100,5	3,450
Perméabilité obtenue (m^2)		Perméabilité obtenue (m^2)		Perméabilité obtenue (m^2)		Perméabilité obtenue (m^2)
1,093x10^-16		5,040x10^-17		5,829x10^-18		2,111x10^-16
Sapelli Sa2				Fraké F4
(mbar)		U(volt)		(mbar)		U(volt)
75,2		1,674		74,9		1,140
149,9		2,266		150,5		1,284
225		2,784		225,2		1,419
300,8		3,255		300,1		1,572
375,1		3,683		375,4		1,742
Perméabilité obtenue (m^2)				Perméabilité obtenue (m^2)
5,030x10^-17				1,450x10^-17

Nous constatons avec satisfaction une répétition (presque) des résultats, sauf la valeur de l'échantillon d'ayous 24 qui a presque doublé. Par curiosité, nous sommes passés à un troisième essai sur cet échantillon, les résultats obtenus sont les suivants :

Tableau XXXVI : deuxième reprise sur l'échantillon Ayous24

Ayous 24
(mbar)	20,5	100,5	70,8	50,2	30,6
U(volt)	1,260	4,15	2,870	1,860	1,402
Perméabilité obtenue : 2,886x10^-16 m^2

Il est alors clair que la valeur de la perméabilité à retenir pour cet échantillon est de l'ordre de 2x10^-16 m².

En se référant des résultats ci-dessus, à des teneurs en eau base sèche proches de 10%, la perméabilité gazeuse à l'air des bois tropicaux du Cameroun est en moyenne égale à 4,902x10^-17 m², celle du fraké étant presque égale au double de celles des bois de sapelli, de lotofa et d'ayous.