Caractérisation des domaines atmosphérique et de la combustion en physico-chimie

Un chercheur du Laboratoire PC2A (Physicochimie des Processus de Combustion et de l’Atmosphère), explique de quelle façon les régulateurs de débit massique sont utilisés dans la caractérisation des domaines atmosphérique et de la combustion en physico-chimie.

Laure PILLIER
Cover Image

Étant chercheuse au laboratoire PC2A, je suis quotidiennement confrontée au sujet du faible débit. Le laboratoire PC2A (Physico-Chimie des Processus de Combustion et de l’Atmosphère) est une unité de recherche publique multidisciplinaire (CNRS/Université de Lille), dont l'activité est organisée autour de la physico-chimie des processus de combustion et de l’atmosphère. Sommairement, la physico-chimie est une sous-discipline de la chimie qui étudie les propriétés physico-chimiques des substances. Les appareils Bronkhorst sont cruciaux dans nos recherches : nous les utilisons pour mesurer et surveiller ces substances lors de diverses expériences. Dans cet article de blog, je vais vous expliquer l'objet de nos recherches et pourquoi nous avons besoin de réguler le débit massique.

Laboratoire PC2A

Activités de recherche du laboratoire PC2A

Les recherches menées au sein du laboratoire PC2A portent sur les thématiques de l'énergie et de l'environnement. Elles réunissent environ soixante personnes regroupées en trois équipes de recherches, chacune avec sa spécialité :

1. Physico-Chimie de la Combustion

Notre première équipe de recherche étudie la physico-chimie de la combustion. Le but premier de cette étude est de comprendre la chimie de la combustion : comment, par exemple, se forment certains polluants tels que les oxydes d'azote (Nox) et la suie dans les flammes. Nous élaborons des mécanismes cinétiques détaillés de l'oxydation et de l'auto-inflammation de substances parmi lesquelles les biocarburants, l'hydrogène, les carburants synthétiques, la biomasse ou encore le charbon. Tout cela grâce à notre vaste plateforme expérimentale équipée d'une machine à compression, de procédés de diagnostic laser et que nous pouvons enflammer.

2. Physico-Chimie de l'Atmosphère

L'équipe de recherche « Physico-Chimie de l'Atmosphère » examine la cinétique chimique liée à la réactivité atmosphérique. Les deux axes principaux de cette discipline qui nous intéressent sont :

  1. La réactivité atmosphérique homogène et hétérogène afin de comprendre la transformation des gaz et particules polluants (pollen, suie) dans l'atmosphère.
  2. La qualité de l'air au moyen de caractérisations et simulations expérimentales dans des environnements intérieurs et de plein air, les sources de pollution et également les impacts sur la santé et le climat.

Pour ces expériences nous concevons des appareils de laboratoire qui permettent d'établir la réactivité d'espèces importantes intervenant dans les processus atmosphériques chimiques et notamment les espèces réactives (radicaux). Afin de mener à bien nos études, il est impératif que nous connaissions exactement la quantité de gaz fournie aux réacteurs du laboratoire puis la concentration des réactifs dans le système chimique. A cette fin, nous utilisons les régulateurs de débit massique de Bronkhorst EL-FLOW Select. Ces appareils nous permettent de réaliser rapidement des études paramétriques grâce à leur temps de réponse courts et leur répétabilité élevée. De plus, la consistance du débit est cruciale à l'obtention de mesures précises.

3. Sûreté Nucléaire : Cinétique chimique, Combustion, Réactivité

Notre troisième équipe résulte d'une collaboration entre le PC2A et le Pôle de Sûreté Nucléaire (PSN) de l'IRSN (Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire). Ensemble, ils travaillent sur la réactivité thermodynamique et chimique des produits de fission. L'objectif principal de cette recherche est la validation des estimations des émissions de produits radio-contaminants en cas d'accident nucléaire. Pour cela nous avons recours à la modélisation des développements ainsi qu'à des études expérimentales.

Des régulateurs de débit massique pour la physico-chimie

Le laboratoire PC2A utilise plusieurs régulateurs de débit massique Bronkhorst. Ils ont été sélectionnés pour leurs caractéristiques dont les temps de réponse courts et leur répétabilité élevée. Ils sont également faciles à opérer avec le logiciel Labview. Enfin, la possibilité d'exporter les données et la flexibilité qu'ils offrent quant au changement d'un régulateur à l'autre font des appareils Bronkhorst les outils les plus adaptés à nos expérimentations. Dans nos laboratoires nous utilisons les régulateurs de débit massique thermique (gamme EL-FLOW Select) ainsi que les régulateurs à faible perte de charge (instruments LOW DP-FLOW).

Instrument de mesure LOW-DP-FLOW

Visionnez la vidéo du principe de fonctionnement du régulateur EL-FLOW select.

Vous pourrez découvrir toutes les caractéristiques d'un produit en consultant sa page.

Vous souhaitez rester informé sur les nouvelles solutions de débit ? Recevez chaque mois nos derniers conseils dans votre boîte mail.