Hydrodynamique et mélange dans une cuve agitée et alimentée en continu : anémométrie doppler à laser : fluorescence induite par laser

par Najim Zannoud

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Jean Costes.

Soutenue en 1992

à Toulouse, INPT .

mots clés

• Fluorescence
• Réacteurs chimiques
• Cinétique chimique
• Turbulence -- Modèles mathématiques
• Vélocimétrie laser Doppler
• Mélanges (chimie)

Résumé

Cette etude a fait l'objet du melange de fluides miscibles en regime turbulent, dans une cuve a fond bombe, agitee par une turbine de rushton. Dans le premier chapitre, un panorama des connaissances sur l'hydrodynamique et le melange en cuve agitee est presentee. On decrit dans le deuxieme chapitre le montage experimental et on traite en detail nos techniques de mesure. Dans le troisieme chapitre nous presentons les structures des ecoulements: vitesses moyennes, moyennes quadratiques des fluctuations de vitesse et les caracteristiques de la turbulence. Les mesures de vitesses sont realisees par la technique de l'anemometrie doppler a laser en cuve fermee. L'influence de la position de la turbine dans la cuve sur les debits de pompage et de circulation a ete mise en evidence. Pour l'etude du melange nous presentons dans le quatrieme chapitre les resultats obtenus pour deux types de fonctionnements: le fonctionnement en discontinu a permis de determiner les temps de melange ou d'homogeneisation (grandeur locale en un point ou globale), a l'aide de trois techniques experimentales; le fonctionnement du reacteur alimente en continu nous a permis de determiner les concentrations moyennes et fluctuantes grace a l'emploi de la technique de fluorescence induite par laser. L'ensemble de ces resultats nous ont permis de mettre en evidence l'influence des conditions hydrodynamiques, du diametre de la turbine et de sa hauteur relative dans la cuve sur l'etat de macromelange et de micromelange

Titre traduit

Hydrodynamics and mixing in a stirred vessel continouly provided by two fluid flow rates : laser doppler anemometry : laser induced fluorescence

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