La présente invention relève du domaine des capteurs de rayonnements thermiques mettant en œuvre un transducteur photothermique .

Plus particulièrement, la présente invention concerne un dispositif de mesure à distance du flux radiatif d'une source énergétique en régime dynamique (notamment instationnaire ou transitoire) comprenant un transducteur photothermique qui associe un matériau absorbant spécifique possédant les caractéristiques d'un corps noir, couplé optiquement à un détecteur infra-rouge rapide.

A l'heure actuelle, l'ensemble des capteurs de rayonnement thermique existants utilisent un transducteur traduisant le flux thermique incident, à la surface du capteur, en une grandeur électrique caractéristique du flux radiatif incident. Le principe de fonctionnement de ces types de capteurs est le suivant :

- un matériau absorbant, dont la surface soumise au rayonnement possède des caractéristiques autant que possible proches de celles d'un corps noir, reçoit le rayonnement que l'on souhaite quantifier ;

sous l'effet du rayonnement, le matériau s'échauffe, modifiant ainsi la température de ce dernier ;

- des capteurs placés sous la surface permettent de mesurer une grandeur électrique qui dépend directement de la température ; ces capteurs peuvent être des thermocouples (thermopile) , ou encore des thermistances (bolomètre) .

Il est possible de trouver différents types de capteurs fonctionnant sur ce principe, prenant en compte les effets conjugués de la réflexion du rayonnement incident à la surface du matériau et des échanges par conduction thermique et par convection avec l'atmosphère environnante (comme enseigné par les brevets et demandes de brevets DE 3536133, DE 3709201, US 5,010,315, et US 2005/0109940). Ces modèles de capteurs sont utilisés dans différents types d'applications. Ils peuvent avoir une très bonne sensiblité de détection, être très peu encombrants.

Cependant, du fait des échelles de temps liées aux transferts thermiques par conduction, ces instruments possèdent des temps de réponse qui sont supérieurs à la milliseconde et, de ce fait, ils ne sont adaptés ni à la détection, ni à la mesure des rayonnements thermiques instationnaires et/ou transitoires rapides. Ils ne sont donc utilisés qu'en régime stationnaire d'équilibre thermique. Par ailleurs, étant donné qu'ils auraient tendance à très vite saturer, ils ne peuvent supporter des charges de rayonnement intenses.

Or, des travaux récents menés ces dernières années dans ce domaine, ont montré la nécessité de pouvoir quantifier l'importance des pertes radiatives lors de l'expansion des flammes afin d'évaluer avec une meilleure précision la vitesse fondamentale de flamme. Suivant la nature des hydrocarbures et les conditions expérimentales initiales (pression et température initiales, teneur en hydrocarbures) , les phénomènes de propagation se déroulent dans des échelles de temps pouvant aller de quelques millisecondes à plusieurs dizaines de millisecondes. De ce fait, pouvoir déterminer en temps réel l'amplitude des pertes radiatives d'une flamme en expansion nécessite de disposer d'un système possédant une résolution temporelle inférieure à la dizaine de microsecondes. Or, à l'heure actuelle, et après une recherche bibliographique poussée, il n'existe pas à ce jour de dispositif permettant d'atteindre des échelles de résolution temporelle équivalente. Les principaux travaux liés à la détermination des pertes radiatives dans des flammes en expansion ne sont basés que sur des travaux de modélisation théorique ^[1] _' ^[2] _' ^[3] .

Pour résoudre les problèmes et inconvénients susmentionnés, le Demandeur a mis au point un dispositif de mesure absolue associant un tapis de nanotubes de carbone opaque, de quelques dizaines de micromètres d'épaisseur, couplé optiquement à un détecteur infra-rouge rapide. Cette association permet de fabriquer un transducteur photothermique présentant un temps de réponse inférieur à 10 ns . Avec ce système, la mesure de rayonnement thermique instationnaire très rapide peut se faire sur la base d'une procédure de calibration simplifiée.

Plus particulièrement, la présente invention a pour objet un dispositif de mesure absolue, à distance, du flux radiatif d'une source énergétique, apte à présenter un temps de réponse inférieur à 10 ns en régime dynamique (par exemple instationnaire ou transitoire) comprenant

· un substrat transparent,

• un transducteur photothermique associant :

^■ un matériau absorbant constitué d'un tapis de nanotubes de carbone (ou tapis de NTC) opaque, ayant une épaisseur comprise entre 30 ym et 200 ym, le tapis étant supporté sur sa face arrière par ledit substrat (la face avant étant une face absorbante) ,

^■ un dispositif optique achromatique pour collecter le rayonnement dudit matériau et le focaliser sur

^■ un détecteur infra-rouge (I ) rapide (plus précisément sur sa surface sensible) , présentant un temps de réponse de l'ordre de la nanoseconde. L'association, dans le transducteur photothermique du dispositif de mesure selon l'invention, d'un matériau absorbant de type tapis de nanotubes de carbone (NTC) opaque (typiquement de quelques dizaines de micromètres d'épaisseur) couplé optiquement à un détecteur infra-rouge rapide permet de fabriquer un transducteur photothermique présentant un temps de réponse inférieur à 10 ns . Avec une telle association, une mesure de rayonnement thermique instationnaire très rapide peut se faire sur la base d'une procédure d'étalonnage simplifiée (comme détaillée dans 1 ' exemple 2 ) .

Le dispositif selon l'invention est un dispositif de mesure absolue : il n'est pas nécessaire de connaître la nature de la source énergétique.

Dans le cadre de la présente invention, la source énergétique dont on cherche à évaluer le flux radiatif à distance peut être une source de chaleur, ou une source laser, ou encore une source lumineuse dans l' infra-rouge, avec une longueur d'onde variant de 0.8 microns à 1 mm.

De préférence, la source énergétique est une source de chaleur de type flamme sphérique en expansion.

Par substrat transparent, on entend, au sens de la présente invention, un matériau présentant une transmissivité élevée et constante sur l'intégralité de la gamme du détecteur infrarouge.

Le matériau absorbant du transducteur photothermique est constitué d'un tapis de nanotubes de carbone (ou tapis de NTC) opaque. Il est équivalent à un corps noir de très faible épaisseur (de l'ordre de quelques dizaines de micromètres) . Ceci entraine que tout rayonnement incident est entièrement absorbé par le matériau. La face avant de ce tapis est la face absorbant le flux radiatif en provenance de la source énergétique, alors que la face arrière, opposée à la face avant, est supportée par le substrat transparent.

De manière avantageuse, le tapis de NTC opaque présente une épaisseur comprise entre 50 -100 μιη, et de préférence entre 70-80 μη. L'épaisseur doit être suffisamment faible pour présenter un temps de réponse le plus faible possible, mais suffisamment épaisse pour ne pas présenter de transparence à une partie du rayonnement IR incident, et pour rendre négligeables les phénomènes de conduction thermique.

De manière avantageuse, le tapis de nanotubes de carbone peut présenter un coefficient d'absorption compris entre

Une telle gamme de variation du coefficient d' absorption permet d' avoir une réflectivité égale ou inférieure à 0,5%, et donc une émissivité proche de 1 sur une très large gamme du spectre infra-rouge. En effet, dans le cas des objets opaques dans l'infrarouge, le facteur d' émissivité ε et la réflectivité p sont liés par l'équation de la conservation de l'énergie :

1 = e + p

On rappelle qu'une émissivité égale à 1 dénote de la capacité d'un matériau à absorber entièrement un rayonnement incident .

De préférence, le tapis de nanotubes de carbone peut présenter un coefficient d'absorption compris entre 0.15 ym ^{~ 1} et 0.3 μιττ ¹ .

Un bon couplage entre l'épaisseur de tapis de NTC et le coefficient d'absorption permet de rendre négligeables la réflectivité et la transmission, tout en favorisant la réémission d'un rayonnement infra-rouge par les faces avant et arrière dudit tapis de NTC avec des temps de réponse très courts. Un bon couplage correspond à une épaisseur optique de l'ordre de 10 (±3) .

Par épaisseur optique, on entend, au sens de la présente invention, le produit du coefficient d'absorption et de l'épaisseur du tapis de NTC.

Dans le cas d'une source énergétique telle qu'un rayonnement intense issu de phénomènes instationnaires de courte durée (par exemple de l'ordre de quelques microsecondes pour le cas d'une flamme en expansion), il est alors possible, avec le dispositif de mesure selon l'invention, de recueillir un rayonnement issu de la face arrière du matériau absorbant qui soit en relation directe avec le rayonnement incident sur la face avant du matériau (comme illustré sur le schéma de principe de la figure 1), si le matériau absorbant (tapis de NTC) est de très faible épaisseur et que la transmissivité du matériau est quasiment nulle .

Un dispositif optique adapté et optimisé permet de recueillir ce rayonnement ré-émis et le concentrer vers la surface sensible du détecteur infra-rouge (IR) très sensible et à très court temps de réponse.

A titre de systèmes optiques utilisables dans le dispositif selon l'invention pour concentrer un rayonnement, on utilisera avantageusement, dans le cadre de la présente invention, un miroir parabolique hors-axe, ou un miroir elliptique, ou encore un assemblage de miroirs optiques.

La présente invention a encore pour objet un procédé de mesure à distance du flux radiatif d'une source en régime dynamique mettant en œuvre le dispositif de mesure tel que défini selon l'invention, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : • émission par la source d'un flux radiatif ;

• absorption dudit flux radiatif par la face avant dudit tapis de nanotubes de carbone,

• réémission par la face arrière du tapis de nanotubes de carbone d'un flux de type corps noir, qui est causé par l'élévation de la température du tapis de nanotubes, et

• collection et concentration dudit flux réémis par le dispositif optique achromatique, vers l'élément sensible du détecteur IR.

La source énergétique est telle que définie précédemment .

De manière avantageuse, on pourra avantageusement étalonner le procédé selon l'invention en procédant comme suit :

on fournit une source énergétique calibrée connue, puis

on corrèle la puissance incidente de ladite source calibrée sur le transducteur à la tension de sortie du détecteur IR.

Dans le cas particulier où la source énergétique est une flamme sphérique en expansion, la mesure à distance du flux radiatif conformément au procédé selon l'invention pourra avantageusement comprendre les étapes suivantes :

initiation de la flamme en expansion rapide ;

collection, à une distance donnée, par le transducteur, d'une fraction donnée du rayonnement total émis par la flamme à chaque instant ; enregistrement par une caméra rapide, de l'évolution temporelle du diamètre de la flamme ;

couplage, à chaque instant, du diamètre de la flamme à la mesure du flux radiatif par le dispositif selon 1 ' invention . D' autres avantages et particularités de la présente invention résulteront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux figures annexées :

o la figure 1 représente un schéma de principe général du dispositif de mesure selon 1 ' invention ;

o la figure 2 représente schématiquement un premier dispositif expérimental pour quantifier le temps de réponse du transducteur photothermique d'un dispositif de mesure selon l'invention ;

o la figure 3 montre les profils temporels des signaux issus de la photodiode 10 et du détecteur infra-rouge 43 du dispositif expérimental de la figure 2, recueillis et visualisés sur un oscilloscope rapide 9 possédant une bande passante de 300 MHz ;

o La figure 4 est une courbe d'étalonnage du dispositif de mesure selon l'invention tel qu' illustré sur la figure 1 ;

o La figure 5 représente un deuxième dispositif expérimental pour mesurer par strioscopie optique la vitesse de propagation d'une flamme sphérique en expansion, mettant en œuvre le dispositif de mesure selon l'invention ;

o La figure 6 montre des profils temporels de signaux IR et l'évolution temporelle du rayon de la flamme obtenus à l'aide du dispositif expérimental de la figure 5, pour un mélange CH ₄ /air, de richesse 0.8 à pression et température ambiantes ;

o La figure 7 montre une courbe représentant la puissance du flux radiatif libérée par une flamme en expansion, à partir d'un mélange méthane/air, de richesse 0.8, à température et pression ambiantes .

o La figure 8 montre les spectres de réflectivité mesurés pour différents matériaux absorbants. o La figure 9 est un agrandissement de la figure 8 pour des valeurs de réflectivité comprises entre 0 et 0,1.

Sur la figure 1, est représenté de manière schématique le dispositif de mesure 1 selon l'invention, qui permet de mesurer de manière absolue le flux radiatif 21 d'une source énergétique 2. Ce dispositif 1 comprend :

un matériau 41 constitué d'un tapis de nanotubes de carbone opaque, qui est supporté sur sa face arrière 412 par

un substrat transparent 3,

un dispositif optique achromatique 42 pour collecter le rayonnement du matériau 41 et le focaliser sur un détecteur infra-rouge 43 rapide,

le tapis de nanotubes de carbone, le dispositif optique achromatique 42 et le détecteur infra-rouge 43 constituant un transducteur photothermique 4.

Il ressort d'une telle configuration, illustrée sur la figure 1, que le signal mesuré par le détecteur ne dépend que de la température du matériau absorbant, et donc du flux radiatif incident sur le matériau absorbant, et ce, indépendamment des propriétés d'émissivité du phénomène à l'origine du rayonnement thermique.

Par ailleurs, un premier dispositif expérimental pour quantifier le temps de réponse du transducteur photothermique d'un dispositif de mesure selon l'invention, illustré sur la figure 2, est décrit de manière plus détaillé à l'exemple 1 ci-après. La figure 3 montre les profils temporels des signaux issus de la photodiode 10 et du détecteur infra-rouge 43 du dispositif expérimental de la figure 2, recueillis et visualisés sur un oscilloscope rapide 9 possédant une bande passante de 300 MHz. Ces profils sont commentés, en relation avec la figure 2, dans l'exemple 1 ci-après.

Sur la figure 4, est représentée une courbe d'étalonnage du dispositif de mesure selon l'invention tel qu'illustré sur la figure 1. La phase d'étalonnage permettant d'obtenir cette courbe, ainsi que la courbe elle-même, sont commentés dans l'exemple 2 ci-après.

Le deuxième dispositif expérimental pour mesurer la vitesse de propagation d'une flamme sphérique en expansion, qui est illustré sur la figure 5, est décrit de manière plus détaillé à l'exemple 3 ci-après.

Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée.

EXEMPLES

EXEMPLE 1 : Mesure du spectre de réflectivité de différents matériaux absorbants.

On mesure le spectre de réflectivité des différents matériaux absorbants suivants :

- tapis de nanotubes de carbone opaque ayant une épaisseur de 5 ym, 28 ym, et 50 ym,

- substrat de silicium noir (en anglais, connu sous les termes « black silicon ») d'épaisseur de 500 ym avec des puits de 200 ym,

- lame en verre KBr recouverte d'une peinture noire. Ces spectres sont représentés sur la figure 8, qui montre que :

- le silicium noir ne peut pas être choisi comme matériau absorbant dans le cadre de la présente invention, car il est semi-transparent (réflectivité entre 30 et 50%) dans la totalité de la plage spectrale retenue,

- La peinture noire ne peut pas être choisie non plus comme matériau absorbant dans le cadre de la présente invention, car sa réflectivité est trop élevée

(supérieure à 0,5%),

- Le tapis de NTC de 5 ym d'épaisseur ne peut pas être choisi comme matériau absorbant dans le cadre de la présente invention, car sa réflectivité est trop élevée (supérieure à 0,5% sur la totalité de la plage spectrale retenue) ,

- Les tapis de NTC de 28 ym et 50 μιη d'épaisseur peuvent être choisi comme matériaux absorbants car leur réflectivité est inférieure à

o 0,5% sur la gamme comprise entre 1500 et 7500 cm ^-1 pour des tapis de NTC de 28 μιη d'épaisseur, o 0,5% sur la totalité sur la totalité de la plage spectrale retenue pour des tapis de NTC de 50 μιη d' épaisseur .

Ces mesures montrent que les tapis de NTC de 28 ym et

50 ym d'épaisseur peuvent donc être choisis comme matériaux absorbants dans le cadre de la présente invention.

Par ailleurs, dans le cadre de la présente invention, l'épaisseur de matériau absorbant revêt une grande importance dans la mesure où, contrairement aux transducteurs conductifs qui agissent comme des filtres passe bas et ne sont donc pas capables de retransmettre des variations rapides, cette configuration absorption/ré ^¬ émission par le volume des NTC est très favorable à la restitution rapide du signal de densité de flux incident. EXEMPLE 2 : Mesure du temps de réponse du transducteur photothermique d'un dispositif de mesure selon l'invention.

Une donnée essentielle liée à la validation de l'utilisation du transducteur repose sur son efficacité en terme de temps de réponse. Pour cela, le demandeur a mis au point un premier dispositif expérimental 10 pour quantifier le temps de réponse du transducteur photothermique d'un dispositif de mesure selon l'invention, et un procédé de mesure du temps de réponse du transducteur photothermique mettant en œuvre ce dispositif expérimental. Dans ce dispositif expérimental, schématiquement représenté sur la figure 2, le transducteur photothermique 4 testé est celui illustré sur la figure 1, associant :

^■ un tapis 41 de nanotubes de carbone (NTC) opaque, qui est supporté sur sa face arrière 412 (face opposée à la face absorbante 411) par un substrat transparent 3, d'une épaisseur de 28 μιτι,

^■ un dispositif optique achromatique 42 pour collecter le rayonnement du tapis de NTC et le focaliser sur ■ un détecteur infra-rouge 43 rapide, possédant un temps de réponse de l'ordre de la nanoseconde.

Le principe du procédé de mesure du temps de réponse du transducteur consiste à mesurer le délai temporel séparant l'instant où la face absorbante 411 du tapis de NTC reçoit une impulsion laser de très courte durée (de l'ordre de quelques nanosecondes) et le signal délivré par le détecteur infra-rouge 43. Dans le cas présent, le détecteur infra ^¬ rouge utilisé 43 est refroidi à l'azote liquide, minimisant ainsi le bruit thermique du détecteur lui-même sur les mesures effectuées.

Le laser utilisé 8 est un laser Nd:YAG impulsionnel pouvant délivrer un faisceau laser à la longueur d'onde de 1064 nm (soit un nombre d'onde d'environ 9400 cm ^-1 ), de 3 mm de diamètre, avec des durées par impulsion de l'ordre de 18 nanosecondes. L'énergie délivrée par impulsion laser est de l'ordre de plusieurs dizaines de millij ouïes .

Un atténuateur variable 8 composé d'une lame bi- réfringente demi-onde et d'un cube polariseur Glan-Taylor, permet d'ajuster avec précision l'énergie délivrée par impulsion laser et, dans le cas présent, de la réduire à un niveau de l'ordre du millij oule afin de ne pas ablater la surface du tapis de NTC 41 du transducteur.

Le faisceau laser est envoyé avec un angle différent de l'incidence normale sur la face absorbante 411 du transducteur 4, de sorte que le signal que récupère le détecteur infra-rouge 43 ne risque pas de contenir une contribution qui correspondrait à une faible transmission du faisceau laser à travers le tapis de NTC 41.

Une photodiode rapide 10 installée au niveau de l'atténuateur variable 8 détecte une fraction du faisceau laser diffusée par l'atténuateur 8 et renseigne sur la forme temporelle de l'impusion laser. Cela permet également de détecter l'instant du tir laser, et en particulier l'instant où le faisceau laser rencontre la surface absorbante 411 du tapis de NTC 41. Le rayonnement du faisceau laser est entièrement absorbé par le tapis de NTC 41, lequel s'échauffe et ré-émet un rayonnement dépendant de la température atteinte par le tapis de NTC 41. Une partie de ce rayonnement ré-émis depuis la face opposée 412 du tapis à celle recevant le faisceau laser (donc la face arrière) est collectée au moyen du dispositif optique achromatique 42, et focalisée sur le détecteur infra-rouge rapide 43.

Les signaux issus de la photodiode 10 et du détecteur infra-rouge 43 sont recueillis et visualisés sur un oscilloscope rapide 9, possédant une bande passante de 300 MHz. Les profils temporels de ces signaux sont représentés sur la figure 3.

Au vu de ces profils, il apparaît que le signal issu du détecteur infra-rouge présente un retard de l'ordre de 10 ns par rapport à l'instant où le faisceau laser frappe le tapis de NTC 41. La forme et le retard du signal mesuré par le détecteur infra-rouge nous renseignent sur deux points importants :

1. le rayonnement ré-émis depuis la face arrière du tapis de NTC 41 du transducteur 4 est bien issu d'un échauffement du tapis de NTC consécutif à l'impact du faisceau laser, et non à un phénomène de transmission ou diffusion du faisceau laser; ces derniers auraient lieu simultanément à l'impact du faisceau laser ;

2. la comparaison de la largeur temporelle du signal délivré par le détecteur infra-rouge rapide 43 à celle du signal délivré par la photodiode 10 sont du même ordre de grandeur : ceci montre que la quantité de chaleur absorbée par le tapis de NTC 41 est très rapidement évacuée, et donc que les effets d'inertie peuvent être négligés. Cette propriété importante est à relier à l'épaisseur du tapis de NTC 41. Cela implique d'avoir un bon compromis entre la profondeur de pénétration du rayonnement incident dans le matériau et une minimisation des effets d ' inertie . Cette mesure du temps de réponse de réémission du transducteur photothermique soumis à un faisceau laser impulsionnel d'un laser Nd : YAG à 1064 nm, ainsi que les propriétés d'émissivité spectrale dans le domaine infrarouge du tapis de NTC montrent que le transducteur photothermique du dispositif de mesure selon l'invention est apte à la détection et la mesure de rayonnements thermiques instationnaires et/ou transitoires de très courte durée. EXEMPLE 3 : Etalonnage du dispositif de mesure selon 1 ' invention

En vue de pouvoir déterminer la quantité de rayonnement reçue par le transducteur, il convient d'étalonner le dispositif de mesure selon l'invention 1. L'étalonnage du système, à savoir la relation liant le signal fourni par le détecteur infra-rouge au rayonnement thermique incident sur le matériau absorbant peut se faire par la mesure du flux radiatif émis par un corps noir de référence, dans des conditions expérimentales maîtrisées.

Pour cela, le rayonnement issu d'un four pouvant être assimilé à un corps noir a été utilisé afin de pouvoir relier le signal délivré par le détecteur infra-rouge 43 au rayonnement thermique reçu par le dispositif de mesure 1.

En effet, à partir de la connaissance de la température du four, de la surface d'émission du corps noir, de la surface réceptrice du matériau absorbant du transducteur, du facteur de forme lié à la configuration géométrique d'émission et de collection du rayonnement thermique, et de la loi de Stefan - Boltzmann, on détermine le flux de rayonnement incident sur le matériau absorbant du transducteur 41. La mesure du signal délivré par le détecteur infra ^¬ rouge 43 en fonction de la température du four permet ainsi de pouvoir établir une relation d'étalonnage entre le signal délivré par le détecteur infra-rouge et l'intensité du rayonnement thermique reçu par le matériau absorbant du transducteur. La figure 6 présente la courbe d'étalonnage obtenue avec le transducteur de l'exemple 2.

EXEMPLE 4 : Mesure de la vitesse de propagation d'une flamme sphérique en expansion

En vue de la mesure de la vitesse de propagation d'une flamme sphérique en expansion, le Demandeur a mis au point un deuxième dispositif expérimental 12 mettant en œuvre le dispositif de mesure selon l'invention 1.

La mesure de la vitesse de flamme repose sur l'enregistrement au moyen d'une caméra ultra-rapide 13 de l'expansion d'une flamme sphérique. Cette flamme est produite par allumage par arc électrique ou claquage laser au centre d'une enceinte sphérique 14 à l'intérieur de laquelle a été préparé un mélange combustible. La technique de strioscopie optique (" Schlieren" ) permet de visualiser avec précision le front de flamme du fait du fort gradient d'indice de réfraction, et donc de déterminer, pour chaque image enregistrée, le diamètre de la flamme correspondant à l'instant de l'enregistrement. Le dispositif expérimental 12 a été modifié pour permettre la mesure en temps réel du rayonnement thermique produit par la flamme pendant sa phase d'expansion. Un schéma de ce dispositif expérimental 12 est présenté sur la figure 5.

Un hublot en ZnSe 141, possédant une transmissivité constante sur le domaine spectral d'intérêt (domaine infrarouge) a été intégré sur une des brides de l'enceinte sphérique 14. Le dispositif de mesure 1 comprenant le tapis de NTC 41 et le détecteur infra-rouge 43, est placé au plus près du hublot 141 afin d'optimiser la quantité de rayonnement reçu par la surface absorbante 411 du transducteur 41. La forme du signal temporel mesuré par le détecteur infra-rouge 43 est corrélée à l'évolution temporelle du diamètre de la flamme, obtenue à partir des enregistrements vidéo. La figure 6 montre les formes de chacun de ces signaux pour un mélange CH ₄ /air, de richesse 0.8, à pression et température ambiantes.

L'étalonnage du dispositif de mesure selon l'invention 1, réalisé à l'exemple 2, permet ainsi de déterminer la quantité de rayonnement thermique reçu par celui-ci à chaque instant. La prise en compte de l'aire de la surface absorbante du transducteur soumise au rayonnement thermique et la distance séparant cette surface du centre de la flamme permettent de déduire la puissance du flux radiatif émis par la flamme à chaque instant.

Ces mesures de puissance radiative totale ont été effectuées avec des mélanges méthane/air à différentes teneurs en méthane. La figure 7 montre une courbe représentant la puissance du flux radiatif libérée par une flamme en expansion en fonction du rayon de cette flamme à partir d'un mélange méthane/air de richesse 0.8, à température et pression ambiantes. Ces mesures ont été effectuées avec même le transducteur de l'exemple 2 (avec un tapis de NTC de 28 μη) . Cette figure permet de déterminer la quantité de rayonnement thermique émise pour chaque diamètre de flamme, et ainsi de mieux apprécier l'influence de ces pertes radiatives sur la vitesse fondamentale de f1amme . Liste des références

[1] J. Santner ,F. M. Haas, Y. Ju, F. L. Dryer (2014), Combustion and Flame, 161.

[2] Z. Chen (2010), Combustion and Flame, 157.

[3] Z. Chen, and Y. Ju (2007), Combust. Theor . Model . , 11.