ETUDE EXPERIMENTALE ET NUMERIQUE DE LA DISPERSION ...

tel-00476994, version 1 - 27 Apr 2010
numériques et expérimentales sur la dispersion de particules inertes. Il a observé que les
particules accélèrent pendant un courte durée alors qu’elles n’ont parcouru qu’une distance de
l’ordre d’un rayon de charge, puis qu’elles évoluent à vitesse quasiment constante, pouvant
dépasser les produits de détonation et parfois l’onde de choc de tête, si elles sont
suffisamment grosses et que la charge est de géométrie sphérique ou cylindrique.
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1.4. Choix de la configuration de l’étude
De ce bref examen des résultats disponibles sur le sujet, il ressort que les effets générés par
ces charges hétérogènes dépendent :
• de la nature et de la composition du mélange « particules - liquide oxydant »
considéré, qui déterminent les potentialités énergétiques du système.
• de la géométrie de la charge qui influe directement sur la dispersion des particules,
• du confinement environnant, qui modifie de manière significative les effets des
charges.
Des informations supplémentaires sur l’explosion de charges hétérogènes semblables à celles
utilisées dans les systèmes opérationnels, obtenues par une étude qui a précédé celle-ci, sont
fournies en annexe C.
La complexité des phénomènes observés conduit à envisager d’étudier des charges plus
simples, de manière à mieux comprendre les mécanismes fondamentaux qui gouvernent la
dispersion et la combustion des particules. On a donc cherché à simplifier le problème
en étudiant :
• l’explosion en champ libre (absence de confinement externe) des charges de manière à
s’affranchir des effets secondaires générés par les ondes de choc réfléchies,
• des compositions simplifiées : un explosif homogène d’amorçage entouré de particules
réactives (aluminium) ou inertes (billes de verre) avec des granulométries aussi bien
définies que possible,
• une géométrie favorable à la modélisation : à savoir, des charges sphériques préparées
avec soin.
D’autre part, on mènera une partie des études avec des particules inertes pour obtenir des
informations sur la dispersion de particules par explosif, tandis que l’utilisation de particules
réactives permettra d’étudier simultanément les phénomènes de dispersion et de combustion
de particules.