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Expérience 3 : La formation du givrage

Onzième séance

 

But de l'expérience : étudier la formation du givrage sur une aile d'avion et l'efficacité des circuits de dégivrage.

 

Principe : Après avoir refroidi des plaques d'aluminium, on va pulvériser de l'eau dessus et attendre en les laissant au frais afin d'observer la formation du givrage, puis nous va chauffer les plaques d'aluminium

Matériel :

 

- trois cristallisoirs

- trois thermomètres

- du gros sel

- de la glace afin de remplir les cristallisoirs

- une pince

- un vaporisateur/brumisateur d'eau

- 3 plaques d'aluminium de 10 cm sur 12

- un sèche-cheveux

Montage :

 

               Avant de commencer l'expérience, il faut préparer des récipients où les plaques puissent être gardées au frais. Pour cela, nous avons pillé de la glace que nous avons ensuite mis dans les trois cristallisoirs, deux pour les plaques et un de plus qui jouait le rôle d'une réserve. Le montage consistait à installer des thermomètres dans les cristallisoirs et à ajouter du gros sel afin de refroidir l'ensemble.

Fig. 24

Fig. 25

Protocole :

 

Mettre les plaques d'aluminium au congélateur au moins un jour avant l'expérience.

             La séance commence, nous avons réalisé le montage décrit ci-dessus. Nous avons ensuite vaporisé de l'eau sur les trois plaques d'aluminium. Nous en avons mis une sur la glace et deux sous la glace. Après, nous avons contrôlé la température tous les quarts d'heure. Au bout d'une heure, nous avons sorti les plaques et avons observé leur aspect. Nous avons alors soufflé dessus avec un sèche-cheveux.

Pulvérisation de  l'eau sur les plaques à l'aide du vaporisateur :

Fig. 26

               Comme indiquer dans le protocole, deux ont été mises sous la glace et une juste posée.

Fig. 27

Fig. 28

Fig. 29

Observation :

                Les thermomètres ont en fait été répartis ensuite dans les trois cristallisoirs. Les différences de température que l'on peut lire à la ligne correspondant à 10 minutes seraient à l'origine due au fait que les glaçons ne touchaient pas équitablement chaque thermomètre.

Résultats :

 

              On peut voir que la température augmente continuellement au cours de l'expérience. Cependant, elle reste toujours négative. Nous n'avons pas observé de givrage immédiat, donc nous n'avons pas réussi à reconstituer les conditions du givrage en vol (grosse gouttelette d'eau surfondue). Cependant, nous avons pu créer du givre, Ce phénomène peut apparaître au sol et est tout aussi dangereux car il peut faciliter la formation du givrage.

                Quand nous avons placé les plaques givrées sous- le sèche-cheveux, on peut voir que le givre part très rapidement (8ème seconde de la première vidéo).

                On peut donc en conclure que la force des frottements accompagnés d'une source de chaleur (moteur, circuit de dégivrage) doivent suffire à limiter le risque de givrage quand la température n'est pas trop basse.

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