Étude des phénomènes climatiques au sein d’un chai à barriques et de leur influence sur la maîtrise du vieillissement sous bois des eaux-de-vie de Cognac

• Main Author: Abadie, Charlotte
• Other Authors: Bordeaux
• Language: fr
• Published: 2018
• Subjects: Transferts thermiques; Modélisation multi-Échelle; Bois; Vieillissement eaux-De-Vie; Couplage; Diffusion; Heat transfer; Multi-Scale modelling; Oak wood; Spirit aging; Coupling
• Online Access: http://www.theses.fr/2018BORD0440

Au cours des dernières décennies, on observe dans les stocks d’eaux-de-vie une minimisation des défauts mais également une raréfaction des eaux-de-vie d’exception. Le vieillissement sous bois est une étape discriminante quant à la qualité finale du produit. L’étude a pour but de mettre en relation les différentes échelles de description disponibles tant d’un point de vue expérimental que numérique pour ensuite disposer d’une boîte à outils, qualifiant un chai, qui s’enrichira au cours du temps. La clé d’entrée est le climat dans le chai. Une analyse des caractéristiques physiques du bois utilisé et de sa modification lors de la fabrication des barriques permet de mieux appréhender les échanges d’oxygène à travers les différentes zones de la barrique pendant la phase de vieillissement. Un laboratoire est mis en place afin de suivre les conditions climatiques et les propriétés thermo physiques et chimiques des barriques. Les acquis expérimentaux permettront alors de valider les outils de simulations qui seront développés en parallèle. Les outils de simulations, en particulier à l’échelle du chai, seront ensuite confrontés aux données expérimentales issues de l’instrumentation d’un chai réel. La pertinence des effets liés au comportement climatique à l’intérieur des chais sur la qualité de l’eau de vie sera évaluée grâce à l’expertise du comité de dégustation. === Because of the various steps of the process, cognacs reveal highly distinctive organoleptic properties. Nevertheless, over the past decades, the tasting committee has noticed a slight trend towards standardisation of eaux-de-vie. The reasons for this evolution are most certainly multifactorial. The Maison Hennessy wants to understand the transformations occurring during the process of elaboration of Cognac, and particularly during the aging process which is a critical stage regarding the final quality of the product. In particular, the development of construction techniques and the size of the cellars is likely to influence the quality of the “eaux-de-vie”. In this study we built a toolbox modelling a Cognac cellar and its evolution over time. The model was developed to link multiple variables both computational and based on experimental data. On the experimental side, a laboratory was built in order to control the climatic conditions and the characteristics of the barrels. The experiments highlighted that the physico-chemical behaviour is linked to the temperature and the dimensions of casks. These lab-scale observations were further validated in an industrial scale pilot setting. The qualitative validation of the climatic conditions inside the cellar on the quality of the eaux-de-vie is performed by the testing committee. On the computational side, modelling was conducted first to estimate the mass transfers at the stave scale and then to simulate the heat transfers at the barrel or cellar scales. The convective effects appeared highly influential on the thermal dynamic of the liquid and the air in the building. The experimental data enabled the validation of the modelling tools at different scales.