Contribution à l'étude de structures tissées déformables : application à l'évaluation du tenseur perméabilité des feutres de presses de papeterie - Laboratoire Génie des procédés papetiers Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2001

Contribution to the study of strained woven structures : application to the evaluation of papermaking press felt permeability tensor

Contribution à l'étude de structures tissées déformables : application à l'évaluation du tenseur perméabilité des feutres de presses de papeterie

Résumé

The paper machine press section efficiency influences the whole paper mill economy. This efficiency may be increased with improving the felt characteristics. To achieve this purpose, this thesis is focus on the felt structure characterisation. The first chapter of this thesis deals with a brief description of the paper making process and the main mechanism of the pressing operation. Next, the felt design is shown. After exposing the utility of studying the flow resistance in this textile in laminar regime, the second chapter describes the design of the apparatus that measures the permeability tensor when the felt is compressed and tensioned. In the third chapter, the experimental results are analysed in order to determine the influence of the strains on the permeability tensor. The last chapter presents different techniques used to characterise the felt structure, such as the measurement of the thermal conductibility, the porosimetry and the X-ray microtomography. Some perspectives of numerical computations on the constructed felt structure are presented. This thesis shows the influence of the compression and tension strains on the felt permeability tensor. The analysis of the experimental results tends to show that the Kozeny-Carman relationship is not adapted to model the permeability behaviour of all types of felts. At last, the results from the X-ray microtomography bring a new approach for the optimisation of the press section problem.
L'efficacité d'une section de presses d'une machine à papier influence toute l'économie d'une papeterie. Son efficacité peut être améliorée en optimisant le feutre. Dans ce but, ce travail est centré sur la caractérisation de la structure des feutres utilisés dans les sections de presses de papeteries. Dans le premier chapitre de cette thèse, la fabrication du papier ainsi que les principaux mécanismes du pressage sont présentés succinctement, pus la fabrication des feutres est décrite. Après avoir montré l'intérêt d'étudier la résistance à l'écoulement en régime laminaire dans ce textile, la conception d'un appareil permettant d'observer l'évolution du tenseur des perméabilités des feutres lors de leur compression et de leur mise en tension est décrite dans le deuxième chapitre. Le troisième chapitre fait la synthèse des résultats expérimentaux afin d'étudier l'influence des déformations du feutre sur le tenseur perméabilité. Le denier chapitre expose les techniques, telles que la mesure de la conductibilité thermique, la porosimétrie et la microtomographie à rayons X, utilisées pour caractériser la structure des feutres. Quelques perspectives de modélisations numériques sur la reconstruction, d'après les résultats de la microtomographie, de structures de feutres sont présentées. Ce travail montre dans quelles mesures la tension et la compression ont une influence sur le tenseur perméabilité du feutre. L'analyse des résultats expérimentaux tend à montrer que la relation de Kozeny-Carman n'est pas adaptée pour prévoir 'évolution de la perméabilité de tous les feutres. Enfin, les résultats issus de la microtomographie ont ouvert une nouvelle voie pour la caractérisation des feutres en vue de l'optimisation des sections de presses de papeteries.
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Citer

Xavier Thibault. Contribution à l'étude de structures tissées déformables : application à l'évaluation du tenseur perméabilité des feutres de presses de papeterie. Génie des procédés. Institut National Polytechnique de Grenoble, 2001. Français. ⟨NNT : 2001INPG0145⟩. ⟨tel-04004671⟩

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