Études de l'hydrodynamique et du transfert de matière en film ruisselant PDF Download
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Author: Xavier Dubois
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Category :
Languages : fr
Pages : 274
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Book Description
Dans le cadre industriel du traitement d'effluent gazeux, notamment H2S, l'optimisation des unités de type Clauspol passe par le remplacement du garnissage vrac en garnissage structuré. Ce dernier est d'emploi récent, et il est nécessaire d'acquérir une meilleure connaissance de l'hydrodynamique et du transfert de matière sur de telles structures, complexes du fait de leurs géométries. Le transfert de matière gaz-liquide est étudié pour des écoulements en films minces ruisselant sur des surfaces inclinées lisse et corruguée. Les conductances de transfert locales en phases gaz et liquide, kG et kL, ainsi que la surface d'échange effective, a, sont estimées à partir d'expériences d'absorption réactive de CO2 dans des solutions de soude. La dépendance des paramètres caractéristiques du transfert est explorée en fonction des propriétés géométriques des surfaces de ruissellement et des propriétés hydrodynamiques locales caractérisées par le débit et l'épaisseur des films liquides. L'épaisseur déterminée expérimentalement par méthode ultrason ou par analyse de distribution des temps de séjour est faible, inférieure à 1.10-3m en film lisse pour une inclinaison de 30ʻ. Sur plan corrugué, tout en travaillant pour des angles plus fort, 70ʻ, l'épaisseur du film est plus forte, induisant une diminution de la vitesse d'écoulement du liquide. Ainsi, l'augmentation globale du produit kLa observée en passant d'un écoulement sur plan lisse à corrugué, est essentiellement liée aux effets des corrugations sur la surface d'échange. En revanche, la conductance de transfert kL est peu perturbée dans la gamme des nombres de Reynolds étudiée. Elle est aussi peu sensible à la géométrie du film.
Author: Xavier Dubois
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Languages : fr
Pages : 274
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Book Description
Dans le cadre industriel du traitement d'effluent gazeux, notamment H2S, l'optimisation des unités de type Clauspol passe par le remplacement du garnissage vrac en garnissage structuré. Ce dernier est d'emploi récent, et il est nécessaire d'acquérir une meilleure connaissance de l'hydrodynamique et du transfert de matière sur de telles structures, complexes du fait de leurs géométries. Le transfert de matière gaz-liquide est étudié pour des écoulements en films minces ruisselant sur des surfaces inclinées lisse et corruguée. Les conductances de transfert locales en phases gaz et liquide, kG et kL, ainsi que la surface d'échange effective, a, sont estimées à partir d'expériences d'absorption réactive de CO2 dans des solutions de soude. La dépendance des paramètres caractéristiques du transfert est explorée en fonction des propriétés géométriques des surfaces de ruissellement et des propriétés hydrodynamiques locales caractérisées par le débit et l'épaisseur des films liquides. L'épaisseur déterminée expérimentalement par méthode ultrason ou par analyse de distribution des temps de séjour est faible, inférieure à 1.10-3m en film lisse pour une inclinaison de 30ʻ. Sur plan corrugué, tout en travaillant pour des angles plus fort, 70ʻ, l'épaisseur du film est plus forte, induisant une diminution de la vitesse d'écoulement du liquide. Ainsi, l'augmentation globale du produit kLa observée en passant d'un écoulement sur plan lisse à corrugué, est essentiellement liée aux effets des corrugations sur la surface d'échange. En revanche, la conductance de transfert kL est peu perturbée dans la gamme des nombres de Reynolds étudiée. Elle est aussi peu sensible à la géométrie du film.
Author: ABDELLATIF.. ZOUANA
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Languages : fr
Pages : 216
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Book Description
ON RAPPELLE LES PRINCIPALES CARACTERISTIQUES HYDRODYNAMIQUES DE LA REGION D'ENTREE D'UN FILM LIQUIDE LAMINAIRE LISSE RUISSELANT SUR UN PLAN INCLINE ET PROLONGEANT UN ECOULEMENT ETABLI ENTRE DEUX DEMI-PLANS PARALLELES. ON PROPOSE UN MODELE ANALYTIQUE POUR LE CHAMP DE VITESSE DANS LA COUCHE LIMITE HYDRODYNAMIQUE A TRES FAIBLE DISTANCE DE LA PAROI. LE MODELE EST ENSUITE UTILISE POUR ETUDIER LE TRANSFERT DE MASSE D'UN SOLUTE SUR LE PLAN DE RUISSELLEMENT TOUT ENTIER AINSI QUE SUR DES SURFACES ACTIVES DE FORME RECTANGULAIRE OU DISCOIDALE IMPLANTEES EN PAROI INERTE. ON EXAMINE EN PARTICULIER LE CAS DE MICROSURFACES DE TRANSFERT DE DIMENSIONS TRES PETITES VIS-A-VIS DE LA LONGUEUR CARACTERISTIQUE DE L'ECOULEMENT. LES RESULTATS THEORIQUES SONT CONFRONTES A DES MESURES DE FLUX DE DIFFUSION PARIETAUX ET D'EPAISSEURS DE FILM OBTENUES RESPECTIVEMENT PAR LA TECHNIQUE DES SONDES ELECTROCHIMIQUES ET L'UTILISATION D'UN CAPTEUR DE DEPLACEMENT CAPACITIF
Author: ALAIN.. COLLIN
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Languages : fr
Pages : 158
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Book Description
LA ZONE DE MELANGE PLANE CONFINEE EST FORMEE PAR LA RENCONTRE DE DEUX ECOULEMENTS LIQUIDES DE COMPOSITIONS ET VITESSES DIFFERENTES DEBOUCHANT DANS UN CANAL PLAN DE DEUX CENTIMETRES D'EPAISSEUR. DES VISUALISATIONS ONT REVELE LA PRESENCE DE STRUCTURES COHERENTES ET PERMIS DE SUIVRE LEUR EVOLUTION LE LONG DU CANAL. UNE ETUDE FINE DES CHAMPS DE VITESSE ET DE CONCENTRATION A ETE REALISEE PAR COMBINAISON DE LA VELOCIMETRIE LASER ET DE LA TECHNIQUE CONDUCTIMETRIQUE. -A) DANS LE CAS DE LA DIFFUSION TURBULENTE D'UN CONSTITUANT PASSIF. -B) EN PRESENCE DE DEUX ECOULEMENTS REACTIFS
Author: Patrick Legentilhomme
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Languages : fr
Pages : 312
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Book Description
CE TRAVAIL EST CONSACRE A L'ETUDE DE L'HYDRODYNAMIQUE ET DU TRANSFERT DE MATIERE DANS UNE CELLULE ANNULAIRE MUNIE D'UNE ENTREE TANGENTIELLE GENERANT UN ECOULEMENT TOURBILLONNAIRE NON-ENTRETENU SWIRL FLOW. LA PARTIE EXPERIMENTALE DE CETTE ETUDE COMPORTE TROIS VOLETS: 1) LA DETERMINATION, PAR UNE METHODE ELECTROCHIMIQUE, DU TRANSFERT DE MATIERE GLOBAL ENTRE LE LIQUIDE ET LE CYLINDRE INTERIEUR DE LA CELLULE. SUIVANT LA VALEUR DU RAPPORT ENTRE LE DIAMETRE DE L'ENTREE TANGENTIELLE ET L'EPAISSEUR DE L'ESPACE ANNULAIRE, TROIS TYPES D'HYDRODYNAMIQUE SONT MIS EN EVIDENCE. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX SONT CORRELES EN FONCTION DES PARAMETRES HYDRODYNAMIQUES ET GEOMETRIQUES; 2) LA VISUALISATION DE L'ECOULEMENT EN UTILISANT UNE TECHNIQUE ELECTROCHIMIQUE BASEE SUR LE VIRAGE D'UN INDICATEUR COLORE OBTENU PAR DEGAGEMENT D'HYDROGENE; 3) ENFIN, UNE ETUDE LOCALE DE L'HYDRODYNAMIQUE ET DU TRANSFERT DE MASSE DANS LE CAS PARTICULIER OU LE DIAMETRE DE L'ENTREE TANGENTIELLE EST EGAL A L'ENTREFER DE L'ESPACE ANNULAIRE. CE TRAVAIL NOUS PERMET DE CARACTERISER PLUS PRECISEMENT LA DEGENERESCENCE DES STRUCTURES TOURBILLONNAIRES LORSQUE L'ON S'ELOIGNE DE L'ENTREE TANGENTIELLE. LE DEUXIEME AXE DE CETTE ETUDE CONCERNE LA MODELISATION NUMERIQUE DE L'ECOULEMENT ET DU TRANSFERT DE MATIERE DANS CE TYPE DE CELLULE EN EMPLOYANT UNE METHODE DE DIFFERENCES FINIES POUR RESOUDRE LES EQUATIONS DE LA COUCHE LIMITE. CETTE APPROCHE NE CONSTITUE QU'UNE PREMIERE ETAPE DE LA MODELISATION DES ECOULEMENTS A CARACTERE FORTEMENT TOURBILLONNAIRE
Author: Martine Grisenti
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Languages : fr
Pages : 160
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Book Description
DES EXPERIENCES D'ABSORPTION DE DIOXYDE DE CARBONE DANS L'EAU ONT ETE FAITES DANS UNE CUVE AGITEE PRESENTANT UNE CONTRAINTE DE CISAILLEMENT MOYEN NULLE A L'INTERFACE GAZ-LIQUIDE. LA TURBULENCE DANS LA PHASE LIQUIDE EST PRODUITE AU MOYEN DE MICROJETS LIQUIDES VERTICAUX. LES MESURES REVELENT UNE DECROISSANCE CLASSIQUE DE LA TURBULENCE VERS L'INTERFACE OU DES TOURBILLONS HORIZONTAUX SE DEVELOPPENT. LES EXPERIENCES D'ABSORPTION EFFECTUEES DANS LA CUVE MONTRENT QUE LE COEFFICIENT VOLUMETRIQUE D'ABSORPTION DE GAZ EST CORRELE AU NIVEAU DE TURBULENCE HOMOGENE ET ISOTROPE EXISTANT SOUS L'INTERFACE. DONC, L'ENERGIE CINETIQUE TURBULENTE PRESENTE DANS LA ZONE INTERFACIALE SEMBLE DETERMINER LE TRANSFERT DE MASSE DE GAZ FAIBLEMENT SOLUBLES A UNE INTERFACE GAZ-LIQUIDE
Author: Claude Boutin
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Languages : fr
Pages : 162
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Book Description
APPAREIL CYLINDRIQUE DONT LES PAROIS SUPERIEURE ET INFERIEURE TOURNENT EN SENS INVERSE; LES DEUX LIQUIDES NON MISCIBLES SONT SUPERPOSES ET LEUR SURFACE COMMUNE EST PLANE. ETUDE THEORIQUE DE L'HYDRODYNAMIQUE ET MISE EN EVIDENCE EXPERIMENTALEMENT DE L'APPARITION D'INSTABILITES SUR L'INTERFACE. MESURE DES VARIATIONS DE CONCENTRATION EN FONCTION DU TEMPS DANS L'UNE DES DEUX PHASES AU MOYEN D'UNE METHODE CONDUCTIMETRIQUE. COMPARAISON AVEC LES RESULTATS ISSUS D'UNE MODELISATION NUMERIQUE DU TRANSFERT
Author: Jean-Pierre Reynier
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Languages : fr
Pages : 261
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Book Description
Le premier chapitre comporte la descritpion du matériel, les propriétés des fluides et les caractéristiques des colonnes, de même que la description du phénomène expérimental. Les techniques de mesures seront présentées au fur et à mesure des chapitres. Le deuxième chapitre est consacré à l'hydrodynamique : perte de charge en écoulement monophasique, différence de pression et rétention en écoulement diphasique. Après l'examen des différents modèles et corrélations, on présente un modèle de filets (pore stratifié sans interaction) pour prévoir ces quantités. La troisième partie traite de la distribution des temps de séjour dans chaque phase. Après la revue des modèles déjà étudiés, on examine un modèle statistique représentant bien les courbes expérimentales obtenues pour la phase dispersée et permettant de calculer, non seulement la rétention totale mais également la rétention stationnaire. Ce modèle présente en outre l'avantage d'utiliser des paramètres ayant une signification physique. L'étude du transfert de matière dans la dernière partie consacrée aux mesures de l'efficacité et au calcul du coefficient de transfert. On y présente un modèle, utilisant pour le mélange axial de la phase dispersée le modèle statistique et applicable aux écoulements à co-courant et à contre-courant. Dans toute l'étude, la rétention stationnaire que l'on peut observer expérimentalement représente un paramètre important et intervient dans les trois modèles proposés : modèle du por stratifié pour l'hydrodynamqiue, modèle statistique pour le mélange axial de la phase dispersée et modèle permettant le calcul du coefficient de transfert.
Author: Nicolas Cellier
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
On considère le transfert de chaleur au travers d'un film liquide de faible épaisseur s'écoulant par gravité le long d'un plan incliné, l'objectif étant de comprendre les mécanismes d'intensification des transferts par l'hydrodynamique du film et d'optimiser la géométrie d'un échangeur.Un modèle simplifié fondé sur une méthode intégrale aux résidus pondérés appliquée aux équations de Navier-Stokes et de Fourier a été développé. Un outil de résolution de système d'équations aux dérivées partielles utilisant la méthode des lignes a été écrit. Celui-ci utilise les différences finies pour discrétiser les dérivées spatiales et un schéma Runge Kutta implicite d'ordre élevé couplé à un contrôleur de pas de temps afin de garantir une résolution stable et performante des modèles.Ce modèle simplifié nous a permis de mettre en avant les liens entre l'hydrodynamique (et en particulier la recirculation ayant lieu au sein de la crête des ondes propagatives) et l'intensification des phénomènes de transferts, lien confirmé par résolution des équations primitives du problème.En effet, une étude paramétrique de l'intensification des transferts sur un élément représentatif d'une plaque d'échangeur par une excitation monochromatique en entrée d'écoulement a été menée. Elle montre le lien entre la présence de recirculation au sein des ondes propagatives et accroissement des transferts.Le modèle a été étendu afin de prendre en compte un fond à géométrie variable. Des travaux préliminaires sur l'effet d'un fond ondulé sur les transferts indiquent qu'une faible inclinaison soit nécessaire pour qu'un effet notable soit observé
Author: Matthieu Roudet
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Languages : fr
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Book Description
Ce travail de recherche est consacré à l'étude expérimentale de la dynamique d'une bulle isolée "bidimensionnelle", ainsi qu'à celle du transfert de masse de cette bulle vers la phase liquide pour le couple de fluides eau-oxygène. L'aspect bidimensionnel des bulles vient du fait qu'elles sont confinées entre 2 plaques. La gamme de nombres adimensionnels que nous avons balayée dans notre étude a été peu étudiée pour ce genre de dispositif. Dans cette étude, les effets inertiels lies à la perturbation de vitesse provoquée par le passage de la bulle ne sont pas négligeables devant le frottement aux parois. L'étude de l'hydrodynamique de la bulle est réalisée grâce à l'utilisation de techniques de mesure optique : ombroscopie et vélocimétrie par image laser (PIV). En raison de la géométrie 2D de la cellule, un éclairage en volume du champ d'investigation est réalisé pour les mesures PIV. Il est montré que la PIV mesure la vitesse moyenne du liquide dans l'épaisseur entre les plaques, lors du passage d'une bulle. Les mesures par ombroscopie permettent d'étudier la trajectoire et la forme de la bulle au cours du temps pour une large gamme de nombres de Reynolds (50-6000). On montre que la vitesse moyenne des bulles vérifie la loi d'échelle U = 0.5√gd compatible avec une interface non contaminée. D'autre part, l'étude de l'instabilité du mouvement et de la forme permet d'identifier différents régimes d'écoulement et notamment de montrer que la forme moyenne des bulles et la structure du sillage sont essentiels pour comprendre l'évolution des oscillations. De plus, les champs de vitesse issus de la PIV donnent l'évolution du sillage à l'arrière de la bulle en fonction du nombre d'Archimède et mettent en évidence deux structures clairement différentes, suivant que les bulles sont des calottes avec une trajectoire rectiligne, ou des ellipsoïdes qui oscillent. Ils montrent également que, quelque soit le nombre de Reynolds, le sillage décroît rapidement à cause du confinement. L'étude du transfert de l'oxygène, contenu dans la bulle, vers le liquide, est réalisée au moyen de la technique de fluorescence induite par nappe laser (PLIF), avec inhibition de la fluorescence par l'oxygène dissous, et avec un éclairage en volume de la cellule. L'analyse des images de fluorescence permet de distinguer le transfert de matière issu de deux régions de l'interface de la bulle : la surface en contact avec les films liquides entre la bulle et les plaques, et la surface périphérique de la bulle. Le transfert de masse par les films se faisant dans un espace mince et proche des parois, l'oxygène n'est pas réparti de manière uniforme dans l'épaisseur aux temps courts après le passage de la bulle. La non linéarité du signal de fluorescence avec la concentration en oxygène implique de prendre en compte la répartition de l'oxygène entre les plaques. Un modèle de répartition de l'oxygène entre les plaques est proposé, et confronté à des mesures de concentration entre les plaques après diffusion ; cette démarche permet de déterminer la contribution relative des deux surfaces au transfert. Les flux de matière ainsi que les densités de flux issus de chacune des deux régions de la surface de la bulle sont calculés et discutés.
Author: International Institute of Refrigeration
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Category : Refrigeration and refrigerating machinery
Languages : fr
Pages : 868
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Book Description
Some numbers called Special issue and consist of summaries of papers to be presented at the International Congresses of Refrigeration.
