Séminaire D2 : Transport et mélange d’un traceur peu diffusif dans les écoulements à bulles


Nom: 
Elise Alméras, Laboratoire de Génie Chimique, Toulouse
Lieu Evenemement: 
Salle 175/177, bâtiment H2, SP2MI
Date: 
Mercredi, 21 Mars, 2018 - 11:00
Description: 

Les écoulements à bulles sont couramment utilisés dans l’industrie chimique car elles possèdent de très bonnes propriétés de transfert et de mélange. Ainsi, l’agitation générée par le mouvement d’ascension des bulles permet de mélanger intimement différentes espèces chimiques sans avoir recours à aucune agitation mécanique. Les mécanismes de dispersion d’espèces restent malgré tout assez  mal connus à ce jour car peu d'études expérimentales sont dédiées à ce problème. La difficulté de faire des mesures de mélange dans les écoulements à bulles est une des raisons qui expliquent ce faible engouement pour l'investigation expérimentale d'un tel problème.

Dans cet exposé, deux méthodes de mesure de concentration en écoulement à bulles, basées sur le principe de fluorescence d’un traceur passif peu diffusif seront présentées.  Celles-ci nous ont permises d’étudier les différents mécanismes de mélange d’un traceur passif dans des écoulements à bulles homogènes à grand nombre de Reynolds. Afin de dissocier les différents mécanismes de mélange, deux configurations expérimentales  sont étudiées. Dans un premier temps, le mélange dans un écoulement à bulles confiné dans une cellule de Hele-Shaw est investigué afin de comprendre le rôle des sillages sur le transport d’espèces. Puis, le mélange dans un essaim de bulles homogène tridimensionnel est considéré. Contrairement au cas confiné, le mélange produit par par la turbulence induite par les bulles est purement diffusif. Des coefficients de diffusion ont alors été mesurés dans les directions horizontale et verticale pour des fractions volumiques de gaz allant de 1 à 13%.

Pour finir, nous présenterons un modèle de diffusivité induite par les bulles. Celui-ci est basé sur la théorie de [1] Taylor, 1922 dont l’échelle intégrale de temps lagrangienne est interprétée d’un point de vu diphasique. Ce modèle s’est révélé être suffisamment robuste pour être généralisable à différents types d’écoulements à bulles homogènes.

 

 

 [1] TAYLOR, G. Diffusion by continuous movements. 1922.

Departement: 
D2







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