La fragmentation par impulsions haute tension (HVPF) offre une approche prometteuse pour un broyage des roches économe en énergie. Cette étude présente une investigation combinée numérique et expérimentale des mécanismes de rupture électrique de la roche dans le grès lors de la HVPF.
Des expériences ont été menées pour évaluer l'influence de l'écartement des électrodes, du nombre d'impulsions, et de la conductivité électrique du fluide ambiant sur la propagation des dommages.
Les résultats montrent que des écartements d'électrodes plus faibles et un nombre accru d'impulsions conduisent à des volumes endommagés plus importants, l'accumulation expérimentale des dommages suivant une tendance exponentielle. À l'inverse, la modélisation numérique développée sous COMSOL Multiphysics prédit une augmentation linéaire des dommages, attribuée à des hypothèses simplifiées concernant l'évolution des dommages.
Pour améliorer la concordance, un seuil de claquage dépendant des dommages est introduit dans le modèle. L'impact de la conductivité du fluide ambiant est également étudié. Expérimentalement, une conductivité plus élevée augmente le gradient de tension requis pour former un canal de décharge, tandis que numériquement, une conductivité accrue diminue le volume endommagé.
Ces résultats mettent en évidence l'influence des propriétés du fluide sur le comportement au claquage et soutiennent le développement de modèles plus réalistes pour la fragmentation électrique de la roche.