Instabilités dans la croissance de la couche solide produite par une réaction exothermique solide 1 + gaz → solide 2. II — Simulation numérique du régie non-stationnaire

Laboratoire de Recherches sur la Réactivité des Solides, Associé au CNRS, Faculté des Sciences Mirande, BP 138, 21004 Dijon Cedex, France.

Résumé

L’analyse linéaire de stabilité a permis de prévoir l’existence d’un régime non stationnaire dans la croissance d’une couche de corrosion. Une méthode numérique de résolution d’équations non linéaires aux dérivées partielles a été utilisée pour étudier le comportement non stationnaire. On observe des oscillations entretenues des grandeurs de surface, du type cycle-limite, qui se propagent en s’amortissant dans la couche. Il en résulte des oscillations de la vitesse de réaction telles que la courbe cinétique est constituée d’une succession périodique de parties accélérées et ralenties.

Abstract

The linear stability analysis showed that non stationary behaviours can exist during the growth of a corrosion scale. A numerical method is used here to solve the non linear partial differential equations in the case of a non stationary behaviour. The results show sustained limit cycle-like oscillations of surface quantities, which propagate through the scale with damping. The reaction rate consequently oscillates so that the progress curve is constituted by repetitive slowering and accelerating parts.