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Mesures calorimétriques
5.1 Définition de la valeur calorifique
Dans un calorimètre se produisent des combusti-
ons dans des conditions données. Pour ce faire,
la bombe calorimétrique est remplie d'un échan-
tillon de combustible pesé, l'échantillon est allu-
mé et l'augmentation de température du système
calorimètre est mesurée. La valeur calorifique
spécifique de l'échantillon se calcule de la façon
suivante :
Ho = (C * DT - QExt1 - QExt2) / m
m
Poids de l'échantillon de combustible
C
Capacité thermique (valeur C) du système ca-
lorimètre
DT
Augmentation de température calculée de l'eau
dans la cuve interne de la cellule de mesure
QExt1
Valeur de correction pour l'énergie thermique
dégagée par le fil de coton utilisé comme aide à
l'allumage
QExt2
Valeur de correction pour l'énergie thermique dé-
gagée par des auxiliaires de combustion
Pour optimiser le processus de combustion, la
bombe calorimétrique est remplie d'oxygène pur
(99,95 %). La pression de l'atmosphère oxygène
dans la bombe calorimétrique est de 30 bars au
maximum. La formule (1) de la valeur calorifique
d'une substance part du principe que la combus-
tion est effectuée dans des conditions définies
précisément. Les normes appliquées partent des
principes suivants :
• La température du combustible et ses produits
de combustion est de 25°.
• L'eau contenue dans le combustible avant la
combustion et l'eau qui se forme lors de la
combustion des liaisons hydrogénées du com-
bustible est sous forme liquide après la com-
bustion.
• Aucune oxydation de l'azote de l'air n'a eu lieu.
• Les produits gazeux après la combustion con-
sistent en oxygène, azote, dioxyde de carbone
et dioxyde de soufre.
• Des substances solides peuvent se former (cen-
dres par exemple).
En effet, souvent ne se forment pas uniquement
les produits de combustion sur lesquels les nor-
mes se basent. Dans ces cas, il est nécessaire
d'analyser l'échantillon de combustible et les
produits de combustion pour trouver les données
nécessaires au calcul de correction. La valeur ca-
lorifique normale est alors obtenue à partir de
la valeur calorifique mesurée et des données de
l'analyse. Le pouvoir calorifique inférieur est égal
à la valeur calorifique moins l'énergie de conden-
sation de l'eau contenue dans le combustible et
formée par la combustion. Le pouvoir calorifique
(1)
est la valeur la plus importante d'un point de vue
technique car dans toutes les applications tech-
niques importantes, seul le pouvoir calorifique
peut être analysé.
Les bases de calcul complètes pour la valeur ca-
lorifique et le pouvoir calorifique figurent dans les
normes en vigueur (par exemple : DIN 51 900;
ASTM D 240; ASTM D 5865...). Elles sont éga-
lement contenues dans le logiciel d'étalonnage
CalWin.
5.2 Corrections
Lors des expériences de combustion se forment
non seulement la chaleur de combustion de
l'échantillon, mais également de la chaleur de
l'énergie dégagée (QExt).
Celle-ci peut osciller énormément en fonction de
la quantité de chaleur de l'échantillon de com-
bustible.
La chaleur de combustion du fil de coton qui al-
lume l'échantillon et l'énergie d'allumage élec-
trique risquent de fausser la mesure. Cette influ-
ence est prise en compte au moyen d'une valeur
de correction dans le calcul.
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