L’UQAT s’intéresse à l’effet des conditions de l’air ambiant sur l’énergie radiative en thermoformage
L’UQAT s’intéresse à l’effet des conditions de l’air ambiant sur l’énergie radiative en thermoformage
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Le 20 décembre dernier, Hachem Hedfi, étudiant au doctorat en génie à l'Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue (UQAT) en extension avec l’Université du Québec à Chicoutimi (UQAC), a soutenu sa thèse intitulée « Effet de l’absorbance radiative de l’air humide dans les fours industriels : Application à l’étape de chauffage infrarouge en thermoformage ».
Dans le thermoformage, technique qui consiste à mettre en forme un matériau plastique préalablement ramollit, l'étape de chauffage infrarouge est généralement modélisée en supposant un milieu transparent entre la source et le matériau. Cette hypothèse de transparence du milieu physique ne semble pas être justifiée dans la littérature. C’est dans cette optique que le projet d’Hachem Hedfi a été orienté, visant ainsi une analyse de l'influence de la température et de l'humidité de l'air ambiant (gaz) sur l'énergie interceptée. Pour ce faire, le modèle à large bande est utilisé pour caractériser l'absorptivité de l'air. L'efficacité énergétique du rayonnement émis par une source halogène et intercepté par une surface plane a été caractérisée en utilisant la température de la source et du milieu environnant, l'humidité et la distance. L'absorptivité du gaz réel est modélisée par celle d'un gaz gris, et les zones d'échanges surface-surface et volume-surface sont évaluées par la méthode de Monte Carlo, une méthode visant à calculer une valeur en utilisant des techniques probabilistes.
Les résultats de cette étude démontrent que l'erreur induite par l'hypothèse d'un milieu transparent dépend de la distance entre la lampe et le récepteur, de la température de la lampe et du gaz ainsi que de son humidité. Finalement, l'impact du type d'émetteur sur le transfert de chaleur par conduction dans un polymère, une feuille thermoplastique supposée opaque, a été analysé à l'aide de la méthode des éléments finis en une dimension.
Ce projet a été réalisé sous la direction de M. Fouad Erchiqui, professeur titulaire à l’École de génie de l’UQAT, et M. Yassar Cokaefe, professeur au département des sciences appliquées de l’Université du Québec à Chicoutimi.