CIFRE - Analyse expérimentale et numérique de l’impact des décharges électrostatiques sur la durabilité des canalisations des systèmes de carburant aéronautiques

Descriptif et objectifs

Les décharges électrostatiques sont générées par la séparation des charges électriques lors du déplacement de deux corps en contact. Dans les systèmes de carburant, le mouvement du fluide peut entraı̂ner une accumulation de charges électriques sur les parois des canalisations, ce qui peut conduire à des décharges électrostatiques. Ces décharges peuvent avoir des effets néfastes sur la durabilité des canalisations et représenter un risque pour la sécurité des opérations.

Des études préliminaires menées ont mis en évidence l’apparition de microcavités dans la couche interne des canalisations (PTFE chargé de noir de carbone) qui pourraient résulter d’interactions fluide-matériaux et être à l’origine des endommagements ensuite observés sous champ électrique.

L’objectif de cette thèse est d’étudier l’impact des décharges électrostatiques sur la durabilité des canalisations des systèmes de carburant en utilisant une approche expérimentale et numérique. L’étude portera sur l’effet triboélectrique dans les circuits de carburant, qui se produit lorsque les charges électriques se séparent à l’interface entre le fluide et la canalisation. L’accent sera mis sur la maı̂trise et la prévention de l’apparition de décharge électrostatique, ainsi que sur la compréhension des mécanismes d’endommagement, de leurs cinétiques et des principaux paramètres d’influence et sur l’anticipation du comportement de nouvelles architectures de systèmes de carburant.

Organisation de la thèse

Deux axes sont à développer dans le cadre de cette thèse :

1. La mise au point d’un banc d’essai et d’outils de modélisation pour étudier l’impact des décharges
   partielles.
2. L’analyse des interactions fluide-matériaux afin de déterminer si seule l’absorption de fluide est observée ou si l’apparition de microcavités peut être reproduite (et dans quelles conditions). Il s’agit également d’étudier les modifications des propriétés physico-chimiques, mécaniques et électriques du matériau dues à l’absorption de fluide, ainsi que de déterminer les cinétiques de ces  changements pour les intégrer dans les modèles sélectionnés.