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L'ETUDE PORTE SUR LA CARACTERISATION D'UNE NOUVELLE TECHNIQUE DE LUTTE CONTRE LE COLMATAGE EN FILTRATION TANGENTIELLE. LE PRINCIPE REPOSE SUR L'EXPLOITATION DES INSTABILITES HYDRODYNAMIQUES CREEES PAR LES MOUVEMENTS RELATIFS DES PHASES LIQUIDE ET GAZEUSE LORS DE L'APPLICATION D'UN ECOULEMENT DIPHASIQUE INTERMITTENT (ECOULEMENT BOUCHON). LES RESULTATS OBTENUS LORS DE L'ULTRAFILTRATION DE SUSPENSIONS MODELES (BENTONITE, LEVURES) SONT PRESENTES POUR DEUX TYPES DE MEMBRANES TUBULAIRES (DIAMETRES DE 15 MM ET DE 6 MM). L'ECOULEMENT BOUCHON GENERE DES GAINS DE FILTRATION POUVANT ATTEINDRE UN FACTEUR 3 ET CE, AVEC UNE REDUCTION IMPORTANTE DE L'ENERGIE SPECIFIQUE CONSOMMEE. LES RESULTATS OBTENUS EN BIOREACTEUR A MEMBRANES SONT ENSUITE PRESENTES. EN FERMENTATION ALCOOLIQUE, LE COUPLAGE BIOREACTEUR A MEMBRANES/INJECTION D'AIR PERMET EN ULTRAFILTRATION DE MULTIPLIER LE FLUX PAR 2. LA DEGRADATION DU PHENOL PAR ALCALIGENES EUTROPHUS EST ENSUITE ABORDEE. L'ASSOCIATION DE LA TECHNIQUE INSTATIONNAIRE ET DU SUIVI COLORIMETRIQUE D'UN INTERMEDIAIRE METABOLIQUE ASSURE UN MEILLEUR CONTROLE DE L'ENVIRONNEMENT DU MICROORGANISME SE TRADUISANT PAR UN FLUX DE PERMEATION MULTIPLIE PAR 1,7 ET UNE BIOMASSE ELEVEE, CAPABLE DE DEGRADER UNE CHARGE PHENOLIQUE TRES FORTE. UNE NETTE AMELIORATION DU TRANSFERT GAZ/LIQUIDE DANS LE SYSTEME EST EGALEMENT OBSERVEE. L'ETUDE HYDRODYNAMIQUE PERMET DE PREDIRE LA STRUCTURE ET L'EVOLUTION DE L'ECOULEMENT BOUCHON POUR LES DEUX TYPES DE CONDUITES. L'ANALYSE DE LA PRESSION TRANSMEMBRANAIRE MET EN EVIDENCE DES VARIATIONS QUASI-INSTANTANEES QUI S'ACCOMPAGNENT D'UNE AUGMENTATION DE LA TURBULENCE DANS LE CULOT DE LA POCHE. L'ECOULEMENT EST EGALEMENT CARACTERISE PAR UNE FREQUENCE D'INTERMITTENCE LIEE A LA SUCCESSION DES POCHES ET DES BOUCHONS ET CORRESPONDANT A L'INVERSION DE LA CONTRAINTE DE CISAILLEMENT PARIETALE. LA MISE EN OEUVRE D'UNE METHODE CONDUCTIMETRIQUE ET D'UN MODELE DIPHASIQUE PERMET DE CALCULER LES GRANDEURS DIFFICILEMENT ACCESSIBLES PAR L'EXPERIENCE. IL EST ALORS POSSIBLE DE CORRELER EN 15 MM LE GAIN DE FILTRATION A LA CONTRAINTE DE CISAILLEMENT SUPPLEMENTAIRE DUE AU GAZ. L'ASSOCIATION DE CES DIFFERENTS PHENOMENES CONTRIBUE A DES DEGRES VARIABLES A L'EROSION ET LA DESTABILISATION DU DEPOT.
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L'INFLUENCE D'UN ECOULEMENT GAZ - LIQUIDE, ENGENDRE PAR DES AERATEURS PLACES AU FOND D'UN REACTEUR GAZOSIPHON, SUR LES PERFORMANCES DE FILTRATION D'UN PROCEDE A MEMBRANES IMMERGEES EST EVALUEE AVEC LE CRITERE DE FLUX CRITIQUE. POUR LA FILTRATION D'UNE SUSPENSION DE BENTONITE, LES MESURES EXPERIMENTALES, EFFECTUEES POUR DIFFERENTS DEBITS D'AERATION ET DIFFERENTES CONCENTRATIONS DE LA SUSPENSION EN BENTONITE DONNENT DEUX RESULTATS PRINCIPAUX. IL EXISTE TOUT D'ABORD UNE DEPENDANCE LINEAIRE ENTRE LE FLUX CRITIQUE ET LE DEBIT D'AERATION, POUR UNE CONCENTRATION CONSTANTE. D'AUTRE PART, UNE DEPENDANCE LINEAIRE ENTRE LE FLUX CRITIQUE ET LE LOGARITHME DE LA CONCENTRATION EST OBTENUE, POUR UN DEBIT D'AIR CONSTANT. COMME L'INFLUENCE DU DEBIT D'AERATION SUR LE FLUX CRITIQUE EST POSITIVE, L'EVOLUTION DES PARAMETRES HYDRODYNAMIQUES DE L'ECOULEMENT GAZ - LIQUIDE EN FONCTION DU DEBIT D'AERATION EST ETUDIEE. CETTE ETUDE EST EFFECTUEE AVEC UN ANEMOMETRE A FILM CHAUD ET UNE BI-SONDE A FIBRES OPTIQUES. LA VALIDATION DE L'APPAREILLAGE EST FAITE PAR COMPARAISON AVEC LES MESURES OBTENUES AVEC UN DEBITMETRE ELECTROMAGNETIQUE ET UN TRAITEMENT D'IMAGES. LES PREMIERS RESULTATS MONTRENT QUE LA VITESSE DU LIQUIDE, LA VITESSE DES BULLES ET LEURS TAILLES NE JOUENT PAS UN ROLE SIGNIFICATIF DANS L'ACCROISSEMENT DU FLUX CRITIQUE. A L'INVERSE, L'INTENSITE D'AGITATION DU LIQUIDE, CARACTERISTIQUE DES GROSSES STRUCTURES DE L'ECOULEMENT ET ENGENDREES PAR L'AERATION, ET LA FREQUENCE DE PASSAGE DE CES GROSSES STRUCTURES, SONT LES PARAMETRES PREPONDERANTS DANS L'ACCROISSEMENT DU FLUX CRITIQUE. AU FINAL, LES AERATEURS DEVRAIENT ETRE MODIFIES AFIN D'ENGENDRER UNE AERATION PULSEE : DES VALEURS ELEVEES DE L'INTENSITE D'AGITATION ET DE LA FREQUENCE DE PASSAGE DE VORTEX SERAIENT AINSI OBTENUES POUR UN DEBIT D'AIR MOINDRE ET DONC UNE CONSOMMATION ENERGETIQUE PLUS FAIBLE.
Author: Claude Maranges Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 276
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L'ETUDE PORTE SUR UN NOUVEAU PROCEDE HYDRODYNAMIQUE DE LUTTE CONTRE LE COLMATAGE EN FILTRATION TANGENTIELLE. LE PRINCIPE REPOSE SUR UNE ACTION CONVECTIVE EXERCEE SUR LES COUCHES COLMATANTES PAR LES VORTEX EMIS A L'ENTREE DE LA MEMBRANE PAR UN JET INTERMITTENT. L'ETUDE EST DIVISEE EN DEUX PARTIES: LA PREMIERE CONCERNE L'ETUDE NUMERIQUE QUI A POUR BUT DE DETERMINER LES CARACTERISTIQUES DES CHAMPS DE VITESSES, DE PRESSION ET DE CONCENTRATION INSTANTANES. POUR CELA, LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES SONT RESOLUES NUMERIQUEMENT EN REGIME TURBULENT POUR DIVERSES CONFIGURATIONS DE JETS INTERMITTENTS CONFINES. LE CODE DE CALCUL A ALORS ETE VALIDE PAR RAPPORT A DES MESURES DIRECTES DE VITESSE PAR ANEMOMETRIE LASER. L'ANALYSE DES PERTURBATIONS APPORTEES A LA PAROI EN FONCTION DES PARAMETRES OPERATOIRES CONDUIT A PRECONISER L'ADAPTATION DE LA CONFIGURATION DU JET AU TYPE DE COLMATAGE ATTENDU. DE PLUS, IL A ETE MONTRE QUE LE CONFINEMENT DU JET EST LA CLEF DE L'EFFICACITE DE CETTE TECHNIQUE. LA SECONDE PARTIE CONCERNE L'ETUDE EXPERIMENTALE DU PRINCIPE RETENU DANS LE CAS DE LA FILTRATION D'UN FLUIDE MODELE (UNE SUSPENSION DE BENTONITE) ET D'UN FLUIDE REEL (UN MOUT DE FERMENTATION). L'APPLICATION A LA FILTRATION D'UNE SUSPENSION DE BENTONITE SUR MEMBRANES MINERALES TUBULAIRES DONNE DES RESULTATS TRES ENCOURAGEANTS, ALLANT JUSQU'A UNE MULTIPLICATION DU FLUX DE PERMEAT PAR UN FACTEUR 3. DE PLUS, CETTE AMELIORATION SE PRODUIT SUR DE GRANDES LONGUEURS DE MEMBRANE, METTANT EN EVIDENCE LE ROLE DE L'OSCILLATION EN MASSE DE LA VEINE FLUIDE SUR LA LIMITATION DU COLMATAGE. PAR AILLEURS, L'APPLICATION A UN MILIEU BIOLOGIQUE A MONTRE UNE AMELIORATION DU FLUX DE PERMEAT DE 30 A 70% SUIVANT LE MODE DE DEMARRAGE DE L'INSTALLATION, TEMOIGNANT DE L'APPLICABILITE DE CETTE TECHNIQUE AUX FLUIDES INDUSTRIELS. ENFIN, OUTRE SA SIMPLICITE DE CONCEPTION, LA TECHNIQUE EMPLOYEE PRESENTE L'AVANTAGE DE NE PAS INDUIRE DE CONSOMMATION ENERGETIQUE SUPPLEMENTAIRE
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L'ETUDE PORTE SUR UN NOUVEAU PROCEDE HYDRODYNAMIQUE DE LUTTE CONTRE LE COLMATAGE EXTERNE EN FILTRATION TANGENTIELLE. LE PRINCIPE REPOSE SUR UNE ACTION SUR LES COUCHES COLMATANTES D'UN ECOULEMENT INSTATIONNAIRE GENERE DE FACON ENTIEREMENT PNEUMATIQUE (COMMANDE ET CIRCULATION DU FLUIDE), CE QUI PERMET DE S'AFFRANCHIR DE L'USAGE D'UNE POMPE DE CIRCULATION DU FLUIDE. L'ECOULEMENT GENERE A ETE ETUDIE SANS FILTRATION EXPERIMENTALEMENT (DETERMINATION DU CHAMP DE VITESSES INSTANTANEES PAR ANEMOMETRIE FILM CHAUD) ET NUMERIQUEMENT (UTILISATION D'UN CODE DE CALCUL AUX DIFFERENCES FINIES). A PARTIR D'UN DISPOSITIF EXPERIMENTAL SPECIFIQUE ET ORIGINAL, LA CARACTERISATION HYDRODYNAMIQUE DE CE DISPOSITIF A ETE REALISEE PAR LA DETERMINATION DES RELATIONS EXISTANTES ENTRE LES PARAMETRES MECANIQUES (FREQUENCE, PRESSION PNEUMATIQUE, ...) ET LES PARAMETRES DE L'ECOULEMENT. ENFIN, LES PERFORMANCES DU SYSTEME ONT ETE ETUDIEES DANS LE CAS DE L'ULTRAFILTRATION ET DE LA MICROFILTRATION DE DEUX FLUIDES MODELES (UNE SUSPENSION DE BENTONITE ET UNE SOLUTION DE DEXTRANE). LA COMPARAISON DES PERFORMANCES D'UN TEL SYSTEME AVEC CELLES D'UN PROCEDE CONVENTIONNEL DE FILTRATION MONTRE QUE LE DISPOSITIF EXPERIMENTAL ABOUTIT, D'UNE PART, POUR DES CONDITIONS OPERATOIRES CORRECTEMENT CHOISIES A DES DEBITS SPECIFIQUES DE PERMEATION SUPERIEURS, ET D'AUTRE PART, A UNE CONSOMMATION ENERGETIQUE LARGEMENT INFERIEURE
Author: Eric Casale Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 217
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LA FILTRATION TANGENTIELLE UTILISANT DES DEBITS INSTATIONNAIRES EST ETUDIEE DANS LES CAS DE LA MICROFILTRATION ET DE L'ULTRAFILTRATION DE SUSPENSION BENTONITIQUE ET DE SOLUTION DE DEXTRAN. DES GRAINS DE FILTRATION SONT GENERALEMENT OBSERVES. LE ROLE DU CISAILLEMENT PARIETAL EST MIS EN EVIDENCE. IL EST ENSUITE CARACTERISE PAR DES MESURES DE VITESSE DANS LE CAS D'UN ECOULEMENT ANNULAIRE. UNE MODELISATION BASEE SUR LA RESOLUTION DE L'EQUATION DE FALKNER-SKAN EN INSTATIONNAIRE PAR LA METHODE DES PETITES PERTURBATIONS PERMET DE CARACTERISER L'EVOLUTION DE L'ECOULEMENT. LES LONGUEURS D'IMPACT SONT ALORS ETUDIEES. L'ASPECT ENERGETIQUE EST ABORDE DANS LE CAS DE L'ULTRAFILTRATION DE SOLUTION DE DEXTRAN
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Pour les études de sécurité industrielle, il est nécessaire d'évaluer le débit diphasique lors de vidanges accidentelles de stockages de gaz liquéfiés sous pression. Or, seules de rares études existent avec d'autres produits que l'eau. Le présent travail s'intéresse donc à l'influence de la nature du fluide mais aussi de la géométrie de la conduite. Nous avons conçu un montage expérimental (réservoir de 27 litres admettant une pression de 0,4 MPa) afin de comparer l'eau, le CFC11 et le CFC113 dans une même installation. Différentes conduites (diamètres 8 et 16 mm et longueurs de 0,1 à 0,6 m) ont d'abord été utilisées avec l'eau afin de déterminer la meilleure géométrie pour cette comparaison. Les mesures réalisées dans le réservoir montrent qu'au cours de la vidange il existe des oscillations de la pression, qui sont plus importantes pour les CFC que pour l'eau. Malgré ces différences, les trois fluides testes restent très prés des conditions d'équilibre. Les débits mesures sont ensuite comparés aux estimations de différents modèles. Les hypothèses les plus simples (Modèle homogène à l'équilibre) conduisent à une bonne évaluation du débit. Il ressort de cette analyse qu'il est nécessaire de considérer des frottements pour une bonne description des mesures faites le long de la conduite. Cependant, il existe des écarts résiduels entre les prévisions de ces modèles et les résultats expérimentaux: les débits mesures et ceux estimes ne sont pas égaux mais, de plus, le rapport de ces deux débits est différent selon le fluide utilisé. Pour expliquer ces écarts, il nous apparait nécessaire de prendre en compte simultanément des vitesses différentes (Echanges de quantité de mouvement entre les phases) d'une part et des écarts à l'équilibre d'autre part.
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Cette étude concerne la filtration par un filtre à fibres d'un gaz contaminé soit par des particules solides submicroniques soit par un aérosol liquide submicronique. Après une synthèse de l'ensemble des travaux réalisés antérieurement, nous nous intéressons dans un premier temps à caractériser les différents filtres (très haute efficacité et moyenne efficacité) mis à notre disposition. Les résultats expérimentaux relatifs à la filtration de particules solides nous ont permis de détailler le processus de colmatage et de décrire en particulier l'évolution de la perte de charge, de l'efficacité, du profil de pénétration de l'aérosol au sein du medium. Des observations au microscope montrent que dans une première étape du colmatage, des dendrites sont formées sur les fibres dans la profondeur du filtre et que dans une seconde étape un gâteau se construit sur la surface du filtre. L’originalité de la partie expérimentale réside dans la caractérisation du gâteau et la détermination du point de transition entre les deux phases de la filtration. Un nouveau modèle théorique a été développé et permet de rendre compte de l'ensemble des résultats expérimentaux. La filtration d'un aérosol liquide a été décrite et a mis en évidence l'existence d'une masse seuil pour laquelle on observe une brutale augmentation de la perte de charge du filtre, correspondant à la présence d'un film liquide forme sur la surface du filtre. L’influence de certains paramètres opératoires a été étudiée ainsi que la nature de l'aérosol, en particulier la tension superficielle du liquide. Enfin, diverses approches ont permis de décrire théoriquement les phénomènes observés et d'ouvrir différentes perspectives de modélisation plus fines.
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ETUDE DES ECOULEMENTS FORMANT LE SILLAGE DES POCHES DE GAZ DANS LES ECOULEMENTS A POCHES, PAR L'INSERTION DE BULLES D'AIR DANS L'EAU A L'AIDE D'UN JET D'EAU. LE JET ENGENDRE UNE EMULSION D'AIR ET D'EAU QUI SE PROPAGE LE LONG DE LA CONDUITE. DETERMINATION DES CARACTERISTIQUES DE CETTE EMULSION: TAUX DE PRESENCE MOYEN, HAUTEURS DES LITS DE BULLES FORMEES, VITESSE ASCENTIONNELLE RELATIVE DU LIT DE BULLES ET DE LIQUIDE, CONDITIONS D'ENTRAINEMENT D'UN LIT DE BULLES DANS UN ECOULEMENT, EN FONCTION DU DEBIT DE LIQUIDE, DU DIAMETRE DU JET ET DE LA HAUTEUR DE CHUTE. INFLUENCE DES PROPRIETES PHYSIQUES (TENSION INTERFACIALE, VISCOSITE) SUR LES CARACTERISTIQUES DE L'EMULSION
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En cas de perte de confinement (rupture d'un piquage) sur un réservoir de gaz liquéfié sous pression, il y aurait un écoulement diphasique (liquide-vapeur) critique. L'objet de ce mémoire est de valider les modèles décrivant ces écoulements vis à vis de differents fluides (eau, R11, méthanol, acétate d'éthyle, butane pur, butane commercial). Une installation expérimentale de taille pilote a été réalisée. Dans la conduite d'essai (L=535 mm, D=8 mm) l'écoulement est quasi-stationnaire, critique, adiabatique et reproductible. L'écart à la saturation en amont est mesuré à 25 mbar près, ce qui permet de mesurer le débit à saturation à +/- 12%. Une représentation adimensionnelle des résultats montre que la pression en amont réduite est le paramètre prépondérant. Ce résultat nouveau semble indiquer qu'un modèle peut être validé avec un minimum de fluides, pour peu que l'on raisonne en coordonnées réduites. Les modèles homogènes hors équilibre thermodynamique (DEM, HRM) sont les plus précis. HRM est le plus adapté au calcul du débit de fuite, même si il peut devenir tres majorant aux pressions réduites élevées. Aucun modèle ne prend correctement en compte la sensibilité du débit à la pression réduite. Ce biais peut avoir au moins deux origines : une influence non négligeable du glissement entre phases ou une cinétique de vaporisation perfectible. Ecrire un bilan énergetique sur la phase vapeur semble physiquement pertinent pour exprimer la cinétique de vaporisation. Mais il est également impératif de quantifier la nucléation.
Author: Dominique Thomas Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
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DANS CETTE ETUDE, NOUS EXPERIMENTONS LA POSSIBILITE D'APPLIQUER LA TECHNIQUE DE LA FILTRATION TANGENTIELLE AUX GAZ. L'INTERET DE CE PROCEDE RESIDE DANS SON APTITUDE A LIMITER L'EPAISSEUR DU DEPOT. DE CE FAIT LA DIFFERENCE DE PRESSION TRANSMEMBRANAIRE RESTE CONSTANTE AU COURS DU TEMPS. L'ELEMENT FILTRANT DE NOTRE INSTALLATION EXPERIMENTALE PRESENTE UNE GEOMETRIE TUBULAIRE. LE GAZ CHARGE EN AEROSOL CIRCULE A L'INTERIEUR DU TUBE. SEULE UNE FRACTION DU DEBIT PRINCIPAL EST FILTREE PAR PASSAGE A TRAVERS LA PAROI POREUSE. IL A ETE MIS EN EVIDENCE QUE L'EPAISSEUR, LA MASSE ET LA GRANULOMETRIE DU DEPOT SONT FORTEMENT TRIBUTAIRES DES VITESSES TANGENTIELLE ET DE FILTRATION. CES VITESSES ONT PU ETRE RELIEES A LA CONTRAINTE TANGENTIELLE ENGENDREE PAR L'ECOULEMENT D'UN FLUIDE DANS UN TUBE SOUMIS A UNE ASPIRATION PARIETALE. LE DEPOT EST CARACTERISE PAR UNE CONTRAINTE TANGENTIELLE LIMITE. ELLE CORRESPOND A CELLE QUE DOIT EXERCER LE FLUIDE POUR ARRACHER LE DEPOT. A PARTIR DE CES DEUX CONTRAINTES, IL EST POSSIBLE DE PREVOIR, POUR DES CONDITIONS OPERATOIRES INITIALES DONNEES, LA MASSE DE DEPOT MOBILISEE EN REGIME PERMANENT
Author: Muriel Mercier
Author: ALAIN.. MADEC
Author: Claude Maranges
Author: Nathalie Doubrovine
Author: Eric Casale
Author: Françoise Viguier
Author: Pascale Penicot-Bauge
Author: MOHAMED TAOUFIK.. ELOUALI
Author: Pascal Alix
Author: Dominique Thomas