Intéractions goutte-paroi dans un contacteur liquide-liquide

par Annie Mate

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Christophe Gourdon.

Soutenue en 1998

à Toulouse, INPT .


  • Résumé

    Le travail de cette these s'inscrit dans le cadre de la modelisation des contacteurs liquide-liquide munis d'internes. Les interactions goutte-fluide et goutte-paroi telles que le rebond et l'adhesion des gouttes sur la surface des parois internes sont etudiees dans le cas d'une colonne pulsee a disques et couronnes. Le travail de ce memoire comporte trois parties : - dans la premiere partie, la trajectoire d'une goutte unique soumise a un ecoulement pulse dans la colonne est etudiee. Dans ce but, une technique de traitement d'images permettant de reconstruire la trajectoire 3d d'une goutte unique, a ete mise au point. L'analyse des trajectoires pour divers regimes d'ecoulement a permis d'eclairer le fonctionnement du contacteur, en fonction du diametre des gouttes et du nombre de reynolds de l'ecoulement. La simulation de ces trajectoires a ete effectuee a l'aide d'un code de calcul lagrangien. Les ecarts observes sont interpretes au travers des interactions goutte-paroi et goutte-fluide porteur. - la deuxieme partie est consacree a l'etude du rebond d'une goutte en mouvement ascendant contre une paroi solide horizontale. Les trajectoires d'une goutte impactant contre une surface plane dans un fluide au repos sont enregistrees et analysees pour differents systemes, en etudiant l'influence du nombre capillaire et du nombre de reynolds particulaire. L'analyse de ces trajectoires souleve le probleme de la notion meme de coefficient de restitution telle qu'elle est utilisee dans le code de calcul lagrangien. Un modele de rebond a ensuite ete teste avec succes. L'originalite de ce modele repose sur l'introduction, dans l'equation de trajectoire de la goutte, de la force capillaire exercee sur la goutte deformee au voisinage de la paroi. - enfin, l'etude de la force critique de detachement d'une goutte adherant sur une paroi et soumise a un ecoulement pulse est abordee. La frequence critique est enregistree pour differents diametres et deux tensions interfaciales. Le role des forces hydrodynamiques s'exercant sur la goutte est clairement explicite en fonction des conditions de pulsation et de la position radiale de la goutte. Dans le cas ou la force de trainee est dominante, on montre qu'au moment du detachement, la force hydrodynamique calculee est egale a la force d'adhesion.

  • Titre traduit

    Drop-wall interactions in a liquid-liquid contactor


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Informations

  • Détails : 1 vol. (227 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.209-218

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure d'ingénieurs en arts chimiques et technologiques. Service de documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TG 1998 MAT
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