Etude hydrodynamique de fluides diphasiques solide-liquide en conduite circulaire PDF Download
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Author: Patrick Reghem Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 216
Book Description
L'objectif de ce travail est d'étudier la mécanique des fluides du mélange diphasique liquide-solide dans le cas général et dans le cas du coulis de glace en particulier. On étudie d'abord un mélange d'eau et de billes de polypropylène (diamètre 3.6mm, densité 889 kg/m3) puis un mélange eau-éthanol et glace (0.1mm, 916 kg/m3). Les fractions solides varient de 0 à 0.4, les vitesses débitantes de 0.1 à 4m/s (turbulent) pour des diamètres hydrauliques de 21.5 , 27 et 44,6mm. L'étude expérimentale est principalement basée sur des mesures de pertes de charge, des profils de vitesse et des visualisations d'écoulements horizontaux et verticaux dans des conduites droites, des coudes, des rétrécissements et des élargissements. Les différents régimes d'écoulement sont représentés sur des cartographies. Les résultats expérimentaux permettent de corréler le coefficient de perte de charge pour les conduites droites circulaires horizontales et dans le cas des écoulements ascendant et descendant.
Author: Patrick Reghem Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 216
Book Description
L'objectif de ce travail est d'étudier la mécanique des fluides du mélange diphasique liquide-solide dans le cas général et dans le cas du coulis de glace en particulier. On étudie d'abord un mélange d'eau et de billes de polypropylène (diamètre 3.6mm, densité 889 kg/m3) puis un mélange eau-éthanol et glace (0.1mm, 916 kg/m3). Les fractions solides varient de 0 à 0.4, les vitesses débitantes de 0.1 à 4m/s (turbulent) pour des diamètres hydrauliques de 21.5 , 27 et 44,6mm. L'étude expérimentale est principalement basée sur des mesures de pertes de charge, des profils de vitesse et des visualisations d'écoulements horizontaux et verticaux dans des conduites droites, des coudes, des rétrécissements et des élargissements. Les différents régimes d'écoulement sont représentés sur des cartographies. Les résultats expérimentaux permettent de corréler le coefficient de perte de charge pour les conduites droites circulaires horizontales et dans le cas des écoulements ascendant et descendant.
Author: Inge Lennart Ryhming Publisher: EPFL Press ISBN: 9782880744090 Category : Fluid dynamics Languages : fr Pages : 496
Book Description
Ce texte constitue une large introduction aux principes de la dynamique des fluides. Les phénomènes physiques résultant des écoulements stationnaires et instationnaires d'un fluide idéal ou visqueux, incompressible ou compressible sont abordés. En particulier, un exposé étendu est consacré au problème d'écoulement autour d'un corps solide en fonction des nombres de Reynolds et de Mach. La formulation mathématique de ce problème, à un nombre de Reynolds élevé, aboutit à une description des couches limites et des écoulements potentiels. Une introduction est également donnée sur les phénomènes non linéaires de propagation des ondes dans un fluide compressible. Cette nouvelle édition inclut un CD-Rom contenant l'ouvrage numérisé dans le cadre de Medit (Multimedia Environment for Distributed Interactive Teaching) ; texte complet, fiches de résumé, exercices complémentaires, animation de certaines figures.
Author: WOILLEZ Jacques Publisher: Lavoisier ISBN: 2746296330 Category : Composite materials Languages : fr Pages : 251
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Les écoulements diphasiques sont omniprésents dans les procédés industriels. Tous les secteurs sont concernés par le comportement et la maîtrise des mélanges non miscibles de gaz et de liquides, de plusieurs liquides entre eux, de solides et de fluides, que ce soit pour la production de matières premières (mines, pétrole, gaz), l’environnement, la production d’énergie, la chimie, la pharmacie ou l’agroalimentaire. Malgré la complexité apparente des systèmes, il est toutefois possible d’effectuer une modélisation physique du procédé à partir des équations intégrées de la mécanique des fluides. Précis et didactique, ce livre regroupe les éléments fondamentaux nécessaires aux calculs prédictifs des équipements et à la compréhension des phénomènes qui caractérisent ces écoulements. L’originalité de cet ouvrage réside dans la présentation synthétique de tous les types de systèmes (monophasique, gaz-liquide, liquide-liquide, fluide-solide) et dans l’illustration des notions introduites par des exemples industriels concrets. À la fois fondamental et pratique, cet ouvrage s’adresse non seulement aux ingénieurs concepteurs et exploitants d’équipements pour fluides diphasiques qui y trouveront les connaissances essentielles à l’amélioration de leur pratique, mais aussi aux étudiants et aux enseignants des licences et masters de mécanique des fluides ou de génie des procédés.
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L'OBJET DE CETTE THESE EST L'ETUDE DES ECOULEMENTS DIPHASIQUES DE TYPE GAZ-LIQUIDE EN CONDUITE QUASI-HORIZONTALE. LA CONDUITE CONSIDEREE EST FAIBLEMENT CONIQUE ET DE SECTION DROITE CIRCULAIRE OU CYLINDRIQUE. APRES AVOIR ETABLI LE SYSTEME D'EQUATIONS AUX DERIVEES PARTIELLES DECRIVANT LES ECOULEMENTS STRATIFIES, NOUS MONTRONS LES POSSIBILITES D'OBTENTION D'UNE SOLUTION STATIONNAIRE. A L'AIDE DE LA THEORIE DE LA STABILITE LINEAIRE, L'ETUDE THEORIQUE DE LA TRANSITION A PARTIR DE L'ECOULEMENT STRATIFIE EN CONDUITE CYLINDRIQUE EST REALISEE. ON MET EN EVIDENCE L'EXISTENCE D'UN DIAGRAMME DE TRANSITION F#R#L = F (F#R#G). CELUI-CI EST VALIDE PAR DES COMPARAISONS AVEC LES RESULTATS EXPERIMENTAUX DISPONIBLES DANS LA LITTERATURE. DANS LE CAS OU L'ON NEGLIGE LES FLUCTUATIONS DES TERMES DE FROTTEMENT AUTOUR DE L'ECOULEMENT DE BASE, NOUS PROPOSONS UNE CONDITION DE TRANSITION AVEC LA MODELISATION APPROPRIEE DES COEFFICIENTS DE FRICTION. EN CONDUITE CYLINDRIQUE ET DE SECTION DROITE ELLIPTIQUE, NOUS TROUVONS QUE L'ECOULEMENT STRATIFIE EST PLUS STABLE LORSQUE LE GRAND AXE DE LA CONDUITE EST DISPOSE HORIZONTALEMENT. ENFIN, UN MODELE MATHEMATIQUE DE L'ECOULEMENT A POCHES ET A BOUCHONS EST PROPOSE. IL CORRESPOND AU CAS OU LA PARTIE BOUCHON DE L'ECOULEMENT N'EST PAS AEREE
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Ce travail a pour objectif d'étudier la condition limite hydrodynamique pour les écoulements de liquides simples en présence d'une paroi solide. Dans une première partie nous étudions ce problème pour différents systèmes, à l'aide d'une machine à forces de surfaces dynamique. Nous n'obtenons du glissement que dans le cas de liquides non mouillants. Pour un fluide confiné entre des surfaces hydrophobes lisses l'écoulement est très bien décrit par une condition limite de glissement dont la longueur caractéristique est indépendante du confinement et du taux de cisaillement. Dans une deuxième partie nous étudions, par des simulations de dynamique moléculaire, l'effet conjugué de la rugosité et de la mouillabilité sur la condition limite. Selon la pression et la forme de la rugosité, la présence de cette dernière peut augmenter fortement le glissement ou le diminuer. Enfin nous étudions l'influence d'une condition limite microscopique hétérogène sur un écoulement macroscopique.
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Nous avons développé au cours de ce travail un modèle de simulation numérique directe afin de calculer les interactions hydrodynamiques entre le fluide et les particules. Ce modèle fait appel à une formulation originale du tenseur des contraintes des équations de Navier-Stokes. Nous l'avons décomposé en quatre expressions distinguant les contributions de compression, d'élongation, de cisaillement et de rotation. Quatre viscosités, associées à chaque contrainte, sont également introduites. Grâce à cette décomposition, nous sommes en mesure de simuler, à partir des seules équations de Navier-Stokes, le comportement d'un fluide visqueux incompressible ou celui d'un solide indéformable. Parallèlement à cela, nous avons développé une méthode de pénalisation pour imposer la contrainte d'incompressibilité du fluide et celle de non déformation du solide. Cette technique est fondée sur la méthode de lagrangien augmenté que nous avons généralisée à l'imposition de la contrainte de non déformation du solide. Les tests de validation ont montré l'efficacité de la méthode pour la simulation de particules en sédimentation à différents nombres de Reynolds. Le modèle numérique a ensuite été appliqué pour la simulation de l'écoulement à travers un ensemble de sphères fixes disposées dans un arrangement cubique face centré. Cette configuration idéale de lits fluidisés a permis d'identifier les modifications du coefficient de traînée Cd d'une particule de cet ensemble comparée à celui d'une particule isolée dans les mêmes conditions d'écoulement. La deuxième application fut l'étude d'un réseau de particules mobiles réparties de façon aléatoire initialement.
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L'effet de surfactants sur l'écoulement de grosses gouttes d'huile ou bulles de gaz dans un écoulement capillaires est mesuré. Le dispositif expérimental consiste en un tube capillaire dans lequel des bulles sont injectées. L'épaisseur du film entourant les bulles est évaluée à partir des mesures conductimètriques. Le système peut fonctionner avec perte de charge imposée, dans ce cas, on mesure la vitesse des bulles, ou avec débit de fluide imposé, dans ce cas, on mesure la perte de charge. Dans le cas des bulles de gaz, les molécules tensio-actives s'adsorbent à l'interface et s'accumulent à l'arrière de la bulle en provoquant une rigidification partielle de l'interface. Un état stationnaire est atteint lorsque la vitesse d'alimentation de la partie rigide par adsorption et convection est égale à la vitesse de désorption de cette partie. Les valeurs de perte de charge additionnelles correspondantes augmentent avec la longueur des bulles pour atteindre un plateau. Ceci peut être expliqué par l'existence de deux interfaces, une partie rigide à l'arrière et une partie classique du type gaz/liquide à l'avant. Les surfactants à longues et courtes chaînes donnent le même comportement mais avec des cinétiques différentes. Le même phénomène est observé avec des systèmes liquide/liquide quand le rapport de viscosité entre la goutte et le fluide de suspension est modéré (inférieur à 8). Pour des valeurs importantes de ce rapport de viscosité, les phénomènes visqueux deviennent prédominants.
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ETUDE DU COMPORTEMENT DU MELANGE DIPHASIQUE EN ECOULEMENT ASCENDANT ET DESCENDANT. DETERMINATION DE LA PERTE DE CHARGE PAR FROTTEMENT AVEC ET SANS AIR, DU TAUX DE GAZ GLOBAL, DES DIFFERENTS REGIMES D'ECOULEMENT DE LA DISPERSION GAZ LIQUIDE, DU COEFFICIENT DE TRANSFERT DE MATIERE ET DE L'APPORT SPECIFIQUE NOMINAL
Author: Patrick Reghem
Author: Patrick Reghem
Author: Inge Lennart Ryhming
Author: WOILLEZ Jacques
Author: ABDERRAZAK.. HARMACH
Author: Cécile Cottin-Bizonne
Author: Martin Schaffar
Author: Tseheno Nirina Randrianarivelo
Author: Nadji Moulai Mostefa
Author: Kamel Touhami
Author: Robin Giguère