Conduction thermique, Changement de phase, Construction d'un modèle

[invite7873aa63]

Bonjour,
Je cherche à modéliser la vitesse de dégradation thermique d'un matériau. le matériaux est chauffé de manière isotherme dans un four à résistance, sous flux gazeux. le matériau est initialement à l'état solide, il passe ensuite à l'état liquide et enfin gazeux. Les équations à utiliser sont la loi de diffusion thermique de fourrier, les loi de changement d'état. j'aimerai prendre dans un premier cas un modèle unidimensionnel sans perte de chaleur sur les deux autre axe. une fois cela fait on pourra passer au modèle sphérique puis cubique et enfin quelconque.
la vitesse de dégradation peut etre caractérisée par la masse perdue ou alors par la masse passée en phase vapeur, ou alors en mol ou autre.
les paramètres constant sont Cp, la densité, Lv ,Lg, ou autre

Merci si vous pouvez m'aider
en attente de vos nombreuses réponses.
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[invite31b5cbad]

J'ai développé un modèle thermique 1D instationnaire (sphère) par éléments finis avec changement de phase (solide, puis liquide, puis vapeur, refroidissement géré, resolidification possible). Le chauffage/refroidissement est convectif et radiatif. Ca pourrait le faire?

[invite7873aa63]

oui bien sur quel est la forme de la courbe?

[invite31b5cbad]

Bin l'allure de la courbe dépend du temps... Si c'est juste en train de chauffer on observe une courbe qui monte du coeur de la sphère vers la périphérie, quand ça se refroidit la température périphérique redescend et on voit un point d'inflexion à l'intérieur, quand ça fond on observe un palier de fusion, etc.

Qualitativement, j'ai tout testé, je n'ai jamais vu de problème. Quantitativement, j'ai validé mon modèle en vérifiant que la moyenne volumique, en fonction du temps, suit bien la même courbe qu'un modèle 0D (ponctuel) qui considère une unique température moyenne au cours du temps, et ça collait plutôt très bien.

Les changements de phase sont gérés par un blocage de la température et avec une progression d'un front de fusion/vaporisation/resolidification calculé en fonction de la chaleur latente de changement de phase et de la puissance reçue ou cédée.

[A voir en vidéo sur Futura]