Application de la simulation numérique à la conception des fours de traitement infrarouge

Résumé et principaux résultats

Les enrichissements récents des codes de calcul en modèles de rayonnement thermique donnent un nouvel intérêt à leur utilisation en tant qu'outils d'aide à la conception de four de traitement infrarouge. Une étude préliminaire menée en 1999 portant sur un élément de four (émetteur à IR court utilisant un miroir cylindrique) a montré la viabilité de cette méthode.

Dans la présente étude, on a procédé en deux étapes :
1°/ Etape de validation du modèle : sur un four électrique existant, on a procédé à la fois à des mesures et à des simulations ; la comparaison des résultats montre le niveau de précision que l'on peut attendre de la méthode, satisfaisant pour des problèmes industriels.
2°/ Etape d'aide à la conception : sur l'exemple d'un four tunnel dont on attend un résultat déterminé, et pour un émetteur aux performances données dont on est supposé disposer, on montre comment la méthode permet, par approches de calcul successives, de parvenir à une mise en forme de l'équipement donnant le résultat cherché.

Les modèles de rayonnement récemment intégrés aux codes CFD (modèle à ordonnées discrètes) évaluent les flux transmis aux produits avec une précision satisfaisante.
La souplesse de cette méthode dans une phase de conception d'un four utilisant un type d'émetteur déterminé rend son utilisation commode, largement plus économique qu'une série d'essais.

Commissions

Thermique industrielle

Thème

Séchage - Energies radiantes et Thermique générale

Mots-clés

Energies radiantes, Modélisation, Thermique générale, Thermique industrielle

Auteurs

MARCHAL Daniel