PROJET CNES Parabole : Visualisation infrarouge de l ébullition sur un fil de platine en microgravité

PROJET CNES Parabole : Visualisation infrarouge de l ébullition sur un fil de platine en microgravité Virginie Alleaume Florian Carle David Brutin Pierre Lantoine

Sommaire Le projet CNES Parabole étudiant La microgravité Le banc d essai Résultats Conclusion 2

Le projet CNES Parabole Etudiant CHRONOLOGIE : Novembre 2009 Sélection du projet Avril 2010 Création de la cellule Juin 2010 Montage de l expérience Octobre 2010 Validation du formulaire expérimentale Février 2010 Dimensionnement de l expérience Avril 2010 Workshop Septembre 2010 Tests terrestres 7 Décembre 2010 Vol 4

Le projet CNES Parabole Etudiant LES DIFFICULTES : Premier projet aussi long pour nous : plusieurs facteurs à gérer ( conception, construction, commandes, communication, le temps ) En microgravité, résultats et comportements inconnus : problèmes possibles Dispositif de sécurité à respecter : le banc d essai doit fonctionner sans intervention humaine 5

Le projet CNES Parabole Etudiant OBJECTIFS PEDAGOGIQUES : Mener une étude sur le changement de phase par ébullition Comparaison entre les résultats : gravité terrestre et microgravité Application directe des enseignements Bureau d étude Gestion de projet Mécanique du solide Milieu semi transparents Thermique Mécanique des fluides Communication 6

Qu est ce que la microgravité? DIFFÉRENTES PLATEFORMES D ACCÈS ÀLA MICROPESANTEUR UTILISÉES : Source : European Users Guide to Low Gravity Platform, ESA Credits 8

Qu est ce que la microgravité? PRESENTATION A300 ZeroG Vue extérieur de l A300 Zéro G Longueur : 54 mètres Envergure : 44 mètres Surface expérimentale : 100 m2 Nombre de passagers par vol : 40 9

Qu est ce que la microgravité? PRESENTATION A300 ZeroG Vue intérieure de l avion vide et en cours de préparation pour le vol Zone d'expérimentation de 200m3 10

Qu est ce que la microgravité? PRESENTATION A300 ZeroG Positionnement des expériences dans l avion 10 expériences de chercheurs : 4 en biologie 6 en physique 2 expériences étudiantes : «Visualisation infrarouge de l ébullition sur un fil» et «Développement d antenne d un CubeSat» 11

Qu est ce que la microgravité? PRINCIPE DU VOL PARABOLIQUE 12

Qu est ce que la microgravité? PRINCIPE DU VOL PARABOLIQUE 13

Qu est ce que la microgravité? VOL PARABOLIQUE 14

Qu est ce que la microgravité? VOL PARABOLIQUE Trajectoires et positions des différentes paraboles de notre vol 15

Le banc d essai OBJECTIF : Visualiser l ébullition sur un fil en microgravité en infrarouge et en visible et tracer la courbe de Nukiyama en microgravité Régime d ébullition de l eau sur un fil à pression atmosphérique 17

Le banc d essai OBJECTIF : Visualiser l ébullition sur un fil en microgravité en infrarouge et en visible et tracer la courbe de Nukiyama en microgravité Difficultés : Contraintes de sécurité très strictes Temps de montage limité Espace d expérience restreint Schéma de principe du montage 18

Le banc d essai CELLULE D EBULLITION Cellule en POM de 15 cm 3 contenant du HFE 7000 Fil de 50 µm de platine Hublots en Ge et plexiglas Presse étoupes 19

Le banc d essai INSTRUMENTATION VarioCam Flir Mesure de la température apparente Camera HD Thermocouple K 20

Le banc d essai INTÉGRATION DE L EXPÉRIENCE DANS L AVION 21

Résultats ESSAI TERRESTRE : Pression atmosphérique, 1g 23

Résultats ESSAI EN VOL : P =825 mbar, 0g Puissance de chauffe : 0,74 W Parabole 8 27

Résultats ESSAI EN VOL : P =825 mbar, 0g Puissance de chauffe : 0,74 W 28

Résultats ESSAI EN VOL : P=825 mbar et à0g 29

Résultats COMPARAISON : Courbes à0g et à1g 30

Conclusion BILAN DU PROJET : Projet étendu sur 13 mois Très intéressant malgré les quelques difficultés rencontrées Un seul jour de vol, modifications impossibles Satisfaction de pouvoir obtenir des résultats en apesanteur 31

Merci pour votre attention 32