Etude expérimentale et modélisation des transports diffusionnels de l'eau dans le domaine hygroscopique des bois de hêtre et d'épicéa

In the hygroscopic range of wood and at low temperatures, internal transfers of water in gaseous phase and bound water are made by diffusion. The purpose of this research is to specify a methodology which allows the determination of diffusion coefficients, characteristic of the two transfers. Three experimental devices have been used : a Wicke and Kallenbach diffusion cell, a vaporimeter and a double hygrometric cell. The study of the same samples with the three devices makes up an original work in the diffusionnal transfer's field of an adsorbable solute in a porous medium. The knowledge of these results are not only interesting for the modelisation of diffusionnal transfers of water into wood and wood composites, but also the suggested methodology can be applied for every gaseous adsorbable solute on a microporous solid , as an adsorbent or a catalyst.Dans le domaine hygroscopique du bois et à basse température, les transferts internes de l'eau en phase gazeuse et adsorbée se font par diffusion. L'objectif de cette recherche est de préciser une méthodologie permettant d'accéder aux coefficients de diffusion caractéristiques de ces deux transferts. Trois dispositifs expérimentaux ont été mis en oeuvre : une cellule de Wicke et Kallenbach, un vaporimètre et une double enceinte climatique. L'étude des mêmes échantillons dans les trois dispositifs constitue un travail original dans le domaine du transfert diffusionnel d'un soluté adsorbable dans un milieu solide poreux. Les résultats acquis sont non seulement intéressants pour la modélisation des transferts diffusionnels de l'eau au sein du bois et des matériaux à base de bois, mais la méthodologie proposée doit pouvoir s'appliquer à tout soluté gazeux adsorbable sur un support solide microporeux, que ce soit un adsorbant ou un catalyseur

Etude expérimentale et modélisation des transports diffusionnels de l'eau dans le domaine hygroscopique des bois de hêtre et d'épicéa

Dans le domaine hygroscopique du bois et à basse température, les transferts internes de l'eau en phase gazeuse et adsorbée se font par diffusion. L'objectif de cette recherche est de préciser une méthodologie permettant d'accéder aux coefficients de diffusion caractéristiques de ces deux transferts. Trois dispositifs expérimentaux ont été mis en œuvre:une cellule de Wicke et Kallenbach, un vaporimètre et une double enceinte climatique. L'étude des mêmes échantillons dans les trois dispositifs constitue un travail original dans le domaine du transfert diffusionnel d'un soluté adsorbable dans un milieu solide poreux. Les résultats acquis sont non seulement intéressants pour la modélisation des transferts diffusionnels de l'eau au sein du bois et des matériaux à base de bois, mais la méthodologie proposée doit pouvoir s'appliquer à tout soluté gazeux adsorbable sur un support solide microporeux, que ce soit un adsorbant ou un catalyseur.In the hygroscopic range of wood and at low temperatures, internal transfers of water in gaseous phase and bound water are made by diffusion. The purpose of this research is to specify a methodology which allows the determination of diffusion coefficients, characteristic of the two transfers. Three experimental devices have been used : a Wicke and Kallenbach diffusion cell, a vaporimeter and a double hygrometric cell. The study of the same samples with the three devices makes up an original work in the diffusionnal transfer's field of an adsorbable solute in a porous medium. The knowledge of these results are not only interesting for the modelisation of diffusionnal transfers of water into wood and wood composites, but also the suggested methodology can be applied for every gaseous adsorbable solute on a microporous solid , as an adsorbent or a catalyst.NANCY1-SCD Sciences & Techniques (545782101) / SudocNANCY1-SCD ENSTIB (881602201) / SudocSudocFranceF

Détermination indirecte des coefficients de diffusion de la vapeur d'eau dans les directions tangentielle et radiale du bois de hêtre

Indirect determination of tangential and radial steam diffusitivity of beech. In order to characterize the diffusion process of water in the hygroscopic range of wood, we propose to evaluate initially the diffusion coefficients of water vapour in the three orthotropic directions of wood. The diffusion coefficients of water vapour are deduced from the diffusion coefficients of an inert solute (helium) measured in a diffusion cell, type Wicke and Kallenbach, being in an unsteady state. The diffusion coefficients in the radial and tangential directions measured at 30 °C are independent of absolute moisture content of wood. The values we find agree with ranges of variations given in the literature. The diffusion coefficient in the radial direction is roughly higher than the diffusion coefficient in the tangential direction, probably due to the rays in the radial direction.Afin de caractériser le transport diffusionnel de l'eau dans le domaine hygroscopique du bois, nous proposons d'estimer initialement les coefficients de diffusion de la vapeur d'eau dans les trois directions orthotropiques du bois. Les coefficients de diffusion de la vapeur d'eau sont déduits des coefficients de diffusion d'un soluté inerte (hélium) mesurés dans une cellule de Wicke et Kallenbach évoluant en système transitoire. Les coefficients de diffusion dans les directions radiales et tangentielles mesurés à 30 °C sont indépendants de l'humidité absolue du bois. Les valeurs trouvées sont compatibles avec les intervalles de variations donnés dans la littérature, le coefficient de diffusion radial du bois de hêtre étant sensiblement plus élevé que le coefficient de diffusion tangentiel, probablement par la présence de rayons ligneux en direction radiale