Modélisation de contacteurs gaz-liquide : application de la mécanique des fluides numériques aux airlifts

par Arnaud Cockx

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Alain Liné.

Soutenue en 1997

à Toulouse, INSA .


  • Résumé

    Les contacteurs gaz-liquide sont utilisés dans le domaine du traitement des eaux à potabiliser ou résiduaires. Le problème est d’optimiser le transfert de matière entre les bulles de gaz et de liquide. Le premier objectif est de mieux comprendre quels mécanismes physiques locaux contrôlent le transfert de matière et l’hydrodynamique. Nous nous sommes appuyés sur la mécanique des fluides numérique couplée à l’analyse expérimentale. Le deuxième objectif est de proposer une nouvelle approche de calcul pour dimensionner des contacteurs gaz-liquide par des modèles diphasiques filaires. Cette approche constitue un niveau de modélisation de complexité intermédiaire entre la simulation numérique tridimensionnelle et la caractérisation globale des réacteurs. Ce travail se situe donc à l’intersection entre la Mécanique des Fluides et le Génie des Procédés. L’étude a principalement porté sur la modélisation des air lifts. Le code de calcul utilisé est le code ASTRID. Une fois l’hydrodynamique diphasique locale validée, on a simulé le transport de constituant. On montre que la turbulence a une faible contribution à la dispersion axiale. Enfin, nous avons simulé le transfert de matière et comparé nos résultats à l’expérience. Ce premier travail montre les potentialités de la Mécanique des Fluides Numérique couplée à une physique correcte pour simuler le fonctionnement des réacteurs diphasiques. Nous avons ensuite appliqué le modèle à d’autres contacteurs diphasiques ( tube en U, bassin aéré et colonne à bulles).


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Informations

  • Détails : 1 vol. ( 165-[8]-40 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 8 p.

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1997/451/COC
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