Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Jean‐Pierre PETITET : Directeur de Recherches au Laboratoire d’Ingénierie des Matériaux et des Hautes Pressions, LIMHP‐CNRS, Institut Galilée, Université Paris-Nord
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Lire l’articleINTRODUCTION
Cet article a pour but de présenter les moyens d’acquérir des données thermophysiques sous haute pression (au‐delà de 50 MPa). Nous décrirons pour cela différentes techniques permettant d’acquérir l’information à l’intérieur d’une installation sous pression. Pour l’adaptation de ces techniques, il est indispensable de connaître les contraintes liées à la géométrie des enceintes selon l’ordre de grandeur de pression (voire de température) recherché. Celles‐ci seront analysées dans la première partie (§ 1 et 2).
Dans la seconde partie 3, des méthodes spécifiques à la mesure de quelques grandeurs thermophysiques seront schématiquement présentées : mesure de grandeurs d’état (densité, vitesse du son, quantités de chaleur), des propriétés de transport (conductivité et diffusivité thermiques, viscosité), des propriétés microscopiques (spectroscopies Raman et infrarouge), et enfin des techniques permettant la détermination de structures (rayons X, neutrons). D’autres méthodes de mesures, telles que les mesures magnétiques et électriques, seront brièvement citées.
Sont exclus de cet article :
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tout ce qui concerne la mesure des hautes pressions à laquelle ont été consacrés les articles Hautes pressions et Pressions usuelles dans les fluides ;
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ce qui concerne les dispositifs générateurs de pression : compresseurs, séparateurs, multiplicateurs et systèmes à vérin ;
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les techniques de mesure spécifiques au domaine des pressions dynamiques où le temps devient un facteur prépondérant.
Dans ce texte, on a cherché à donner aux ingénieurs et aux techniciens un certain nombre de recommandations nécessaires à la réalisation d’appareils aptes à fonctionner sous hautes et très hautes pressions.
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- Version courante de avr. 2021 par Patrick LANGLOIS
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Techniques expérimentales sous haute pression2. Fermetures et passages
2.1 Obturateurs
L’introduction d’échantillons, d’une cellule en équipression ou d’un capteur exige l’utilisation d’ouvertures pratiques et sûres. Il existe une quantité considérable de formes d’obturateurs. On s’attachera ici à décrire les plus classiques et les plus faciles à mettre en œuvre en toute sécurité. On distingue les obturateurs statiques et les obturateurs dynamiques.
HAUT DE PAGE
Suivant la pression d’expérience, l’encadré 2 donne la technique la mieux adaptée.
Dans le système à forces opposées, on admet, pour établir l’équilibre des forces, une force de serrage PS 20 % plus élevée que la force exercée par la pression maximale PMax dans l’enceinte. Suivant le type de fermeture choisi, il en découle une force de serrage, traduite en pression sur le pas de vis (P = F / S), qui sera maximale lorsqu’il n’y a pas encore de pression à l’intérieur de l’enceinte. Si D1 = 2D2 , valeur généralement adoptée, la pression de serrage sera de PS = 1,53 P Max dans le système à forces opposées. Dans le système non supporté, pour D1 = 2D2 , la pression de préserrage sera de PS = 1,33 P Max .
La pièce d’appui doit être en matériau dur (acier traité) car, au même titre que les joints, elle supporte la plus grande partie des efforts.
Afin d’éviter le piégeage de fluide sous pression dans les filets de la culasse, il est recommandé de ménager une fuite : par exemple, un coup de fraise le long d’une génératrice.
Un usinage soigné des obturateurs, notamment au niveau de l’empilement des joints, est obligatoire dans les enceintes cylindriques fonctionnant en fluide. Dans les dispositifs multi‐enclumes, le conditionnement des échantillons est en principe plus simple et analogue au système forces opposées, comme le montre la figure ...
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Fermetures et passages
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - BRIDGMAN (P.W.) - The physics of high pressure, - Dover Publications, inc., New York (1970).
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(2) - BRADLEY (R.S.) - Advances in high pressures research, - Vol. I and II. Academic Press, London and New York (1962).
-
(3) - KELM (H.) - High pressure chemistry, - NATO advanced study institutes series, D. Reidel publishing Company, Dordrecht, Boston, London. Corfu (Greece), 24 sept. – 8 oct. 1977.
-
(4) - SHERMAN (W.F.), Stadtmuller (A.A.) - Experimental techniques in high-pressure research, - John Wiley Sons Ltd (1987).
-
(5) - * - BABB (S.E.). – Techniques of inorganic chemistry (chap. 2, vol. VI), John Wiley Sons. New York (1966).
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(6) - PUGH (H.LI.D.) - Mechanical behaviour of materials under pressure - (chap. 1 et 2), Elsevier Publishing CO. Ltd (1970).
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