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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

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par Merlin SIMO TAGNE
Universite de Lorraine - Rpport de stage post doctoral 2012
  

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Liste des Figures

Figure 1 : Organigramme du LERMAB...................................................................................................................................11

Figure 2 : Séchoir à air chaud utilisé [1]................................................................................................................................14

Figure 3 : Distributions des équipotentielles et des lignes de courant crées par les électrodes[2]...........................16

Figure 4 : Les différents débits du séchoir............................................................................................................................18

Figure 5 : Evolutions des températures et de l'HR de l'air durant le 1er essai, Sapelli, Lotofa et Fraké......................19

Figure 6 : Evolutions des températures à coeur et à surface durant le 1er essai, Sapelli, Lotofa et Fraké..................20

Figure 7 : Evolutions des masses des échantillons, 1er essai..............................................................................................20

Figure 8 : Evolutions des teneurs en eau de nos bois durant le 1er essai.........................................................................22

Figure 9 : Evolutions des températures et de l'HR de l'air durant le 2eme essai, Ayous 1, Ayous 2 et Fraké 2...........22

Figure 10 : Evolutions des températures à coeur et à surface durant le 2ème essai, Ayous...........................................23

Figure 11 : Evolutions des masses des échantillons, 2ème essai.........................................................................................23

Figure 12 : Evolutions des teneurs en eau de nos bois durant le 2ème essai....................................................................24

Figure 13 : Evolutions des teneurs en eau à coeur de nos bois durant le 2ème essai.......................................................24

Figure 14 : Evolutions des températures de sèche et humide lors du séchage à atmosphère constante.................26

Figure 15 : Evolutions des masses de nos échantillons.......................................................................................................27

Figure 16 : Cinétiques de séchage dans les conditions constantes (Th=25°C; Ts=33,5°C)............................................29

Figure 17 : variations temporelles de la masse du Fraké et de l'HR de l'air à 40°C........................................................31

Figure 18 : variations temporelles de la masse de l'ayous et de l'HR de l'air à 20°C.....................................................31

Figure 19 : Isothermes de d'adsorption/désorption des bois à 20°C...............................................................................32

Figure 20 : Isothermes de sorption/désorption du Lotofa à 20°C et à 40°C....................................................................33

Figure 21 : Isothermes de sorption/désorption du Fraké à 20°C et à 40°C.....................................................................33

Figure 22 : Isothermes de sorption/désorption du Sapelli à 20°C et à 40°C....................................................................33

Figure 23 : Isothermes de sorption/désorption de l'Ayous à 20°C et à 40°C..................................................................34

Figure 24 : Hystérésis de sorption du fraké à 20°C et à 40°C.............................................................................................34

Figure 25 : Hystérésis de sorption comparées de nos bois à 20°C et à 40°C...................................................................35

Figure 26 : Retraits en fonction de l'humidité, sapelli.........................................................................................................48

Figure 27 : Détermination du psf du sapelli..........................................................................................................................49

Figure 28 : masse volumique du sapelli en fonction de l'humidité...................................................................................49

Figure 29 : Retraits en fonction de l'humidité, fraké..........................................................................................................50

Figure 30 : masse volumique du fraké en fonction de l'humidité.....................................................................................50

Figure 31 : Retraits en fonction de l'humidité, lotofa-aubier............................................................................................51

Figure 32 : masse volumique de l'aubier du lotofa en fonction de l'humidité................................................................51

Figure 33 : Retraits en fonction de l'humidité, lotofa-duramen........................................................................................52

Figure 34 : masse volumique du duramen du lotofa en fonction de l'humidité............................................................52

Figure 35 : Retraits en fonction de l'humidité, ayous.........................................................................................................53

Figure 36 : masse volumique du duramen de l'ayous en fonction de l'humidité..........................................................53

Figure 37 : Corrélations entre Retraits totaux et densités des bois tropicaux utilisés..................................................54

Figure 38 : Circuit de mise en pression [13].........................................................................................................................56

Figure 39 : Support annoté de l'échantillon [13].................................................................................................................57

Figure 40 : Relation différence de pression et débits volumiques. Fraké, F2, 1er essai.................................................59

Figure 41 : Relation différence de pression et débits volumiques. Lotofa, Si2, 1er essai...............................................59

Figure 42 : Relation différence de pression et débits volumiques. Ayous, Ay 22, 1er essai..........................................59

Figure 43 : Relation différence de pression et débits volumiques. Sapelli, Sa4, 1er essai.............................................60

Figure 44 : Dessin annoté du vaporimètre [12,15]..............................................................................................................63

Figure 45 : variation de masse en fonction du temps, bois d'ayous, désorption...........................................................67

Figure 46 : variation de masse en fonction du temps, bois de fraké, désorption..........................................................67

Figure 47 : variation de masse en fonction du temps, bois de Lotofa, désorption........................................................67

Figure 48 : variation de masse en fonction du temps, bois de Sapelli, désorption........................................................68

Figure 49 : variation de masse en fonction du temps de nos bois lors de l'adsorption................................................68

Figure 50 : Evolution des coefficients de diffusion avec la densité basale......................................................................69

Figure 51: Principe du test «Flying Wood»[16] ....................................................................................................................71

Figure 52 : Equations de calibration des capteurs de masse.............................................................................................72

Figure 53 : Equations de calibration des jauges...................................................................................................................72

Figure 54 : Evolutions temporelles des températures lors du 1er essai............................................................................73

Figure 55 : Evolutions temporelles........................................................................................................................................73

Figure 56 : Rayon de courbure et humidité lors des deux essais pour e=5mm..............................................................74

Figure 57 : Rayon de courbure et humidité lors du 2ème essai pour e=5mm et e=7mm................................................74

Figure 58: Evolutions de la vitesse et de la déformation de quelques bois tropicaux [16]...............................75

Figure 59 : Etat des bois tropicaux à la fin du séchage dissymétrique de quelques bois tropicaux [16]...............76 

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"Il ne faut pas de tout pour faire un monde. Il faut du bonheur et rien d'autre"   Paul Eluard