Propriétés thermophysiques et de transport de mélanges fluides asymétriques (légers/lourds)

par Fabrice Audonnet

Thèse de doctorat en Chimie - Physique

Sous la direction de Agílio Pádua.

Soutenue en 2002

à Clermont-Ferrand 2 .

  • Titre traduit

    Measurement of the viscosity and density of fluids at high pressure. Study of mixtures of light and heavy hydrocarbons and of reservoir fluids


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  • Résumé

    Un nouvel instrument a été construit pour mesurer la masse volumique et la viscosité de fluides purs et de leurs mélanges pour des températures allant jusqu'à 423 K, et pour des pressions jusqu'à 100 MPa. Les deux propriétés sont mesurées simultanément, à l'aide d'un détecteur à fil vibrant, constitué par un poids suspendu à un fil métallique de faible épaisseur, l'ensemble étant plongé dans un fluide d'étude. Les oscillations caractéristiques du fil sont obtenues au moyen d'un couplage électromagne��tique. La masse volumique du fluide est déterminée par la poussée d'Archimède agissant sur le poids suspendu, tandis que la viscosité est obtenue au travers de l'amortissement des oscillations du fil. Cette technique est basée sur un modèle mathématique rigoureux qui permet, une fois tous les paramètres du détecteur déterminés soit de manière indirecte soit à l'aide d'une mesure unique sur un fluide de référence, de travailler sur des gammes de température et de pression éloignées des conditions normales. Durant ce travail, plusieurs systèmes ont été étudiés : le n-pentane et l'azote ont servi de tests pour la validation de la technique et pour la détermination du niveau de précision de l'appareil ; le mélange binaire n-hexane plus 1-hexanol, dont la viscosité présente une forte dépendance à la composition, a aussi été étudié ; enfin, un fluide modèle de gaz à condensat, constitué par l'association de méthane et de n-décane, a été étudié sur plusieurs compositions, à haute pression, et dans la région d'une seule phase. Les différents résultats obtenus ont été comparés à des données de la littérature quand cela a été possible. Les précisions obtenues sont inférieures à _+0. 1% pour la masse volumique et _+1% pour la viscosité. Les justesses sont évaluées à _+0. 3% et _+3%, respectivement. Enfin, deux modèles de prévision de viscosité, basés sur les théories de transport dans les fluides de sphères dures, ont été appliqués à nos résultats expériementaux

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Informations

  • Détails : 1 vol. (163 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.165-174

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  • Bibliothèque : Bibliothèque Clermont Université (Aubière). Section Sciences et Techniques.
  • Disponible pour le PEB
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