Etude de l'écoulement d'une mousse aqueuse de décontamination. Mécanismes de drainage et comportement hydrodynamique

par Guillaume Boissonnet

Thèse de doctorat en Chimie des matériaux

Sous la direction de Marc Lindheimer.

Soutenue en 1998

à Montpellier 2 .


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  • Résumé

    Pour la decontamination d'equipements nucleaires, l'emploi des mousses presente un fort potentiel. Realise en soutien aux etudes de formulation, en vue de nouvelles applications, ce travail presente l'etude de l'ecoulement d'une mousse aqueuse en considerant deux aspects : la structure et le drainage d'une part, et le comportement hydrodynamique d'autre part. La structure de la mousse a ete etudiee a partir de cliches pris sur la paroi d'une colonne en plexiglas dans laquelle la mousse s'ecoule verticalement. Le traitement et l'analyse d'image ont ete utilises pour realiser les mesures. Il a ete demontre que plus le diametre moyen des bulles est petit, plus la mousse est stable. De plus, la competition entre la gravite et les forces interfaciales a ete montree a travers deux types d'ecoulement du liquide dans les canaux interbulles : un pour lequel la gravite est preponderante (cas de bulles spheriques et de films interbulles epais), un pour lequel les deux forces coexistent (cas de bulles polyedriques et de films fins). Deux modeles de drainage fondes sur le modele de weaire (coexistence des deux forces) et la loi de darcy (preponderance de la gravite) ont ete construits. Concernant le comportement hydrodynamique, le glissement d'un coeur cisaille sur un film liquide en paroi a ete demontre. Un comportement de type ostwald de weale apparait si l'on considere l'ecoulement dans sa globalite. Un comportement du coeur de la mousse de type herschel bulkley est mis en evidence si l'on dissocie le cisaillement et le glissement. La vitesse de glissement a ete calculee, elle represente entre 5% et 95% de la vitesse globale selon les conditions operatoires. Une methode de prevision des pertes de pression, fondee sur le diagramme de moody a ete etablie. Les deux etudes montrent que le film liquide en paroi joue un grand role sur les caracteristiques de la mousse en paroi et sur son comportement global. Ceci s'avere etre un aspect positif dans le cadre d'une decontamination surfacique.

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Informations

  • Détails : xv, 276 p
  • Annexes : Bibliogr.: p. 211-221

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  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 98.MON-133
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