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des thèses françaises
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Utilisation des champs magnétiques intenses pour la séparation d'inclusions : application aux particules solides immergées dans les métaux liquides
| Auteur / Autrice : | Béatrice Pillin |
| Direction : | Robert Tournier |
| Type : | Thèse de doctorat |
| Discipline(s) : | Sciences et Génie des matériaux |
| Date : | Soutenance en 1997 |
| Etablissement(s) : | Grenoble INPG |
Résumé
La separation de particules solides immergees dans un liquide en ecoulement au travers d'un champ magnetique statique intense a ete etudiee. Des forces magnetiques, liees aux susceptibilites magnetiques et au gradient spatial de champ magnetique, ou bien des forces electromagnetiques, liees aux conductivites electriques et au mouvement relatif de l'element conducteur par rapport au champ magnetique, peuvent etre mises en oeuvre. La separation est effective lorsque ces forces agissent sur la trajectoire des particules perpendiculairement a la direction de l'ecoulement. Ce sont les forces precedemment citees agissant soit directement sur la particule, soit via le liquide par l'intermediaire de forces de pression. A partir de la distribution du champ magnetique delivre par un bobinage supraconducteur axisymetrique vertical, deux principes de separation sont proposes. Un exploite les zones de gradient de champ ou un ecoulement de liquide conducteur et/ou magnetique, de type cylindrique parallele a l'axe du bobinage permet d'obtenir des forces electromagnetiques et magnetiques. L'autre exploite la zone centrale de champ homogene ou un ecoulement de type conique convergent ou divergent, incline par rapport a l'axe du bobinage, permet d'obtenir des forces electromagnetiques. Les effets des forces electromagnetiques et magnetiques sur la deviation de particules sont demontres experimentalement grace a la conception et l'exploitation de dispositifs creant des ecoulements cylindrique ou conique dans les differentes zones de champ de bobinages supraconducteurs. Des solutions aqueuses a proprietes conductrices et/ou magnetiques chargees en particules de plexiglas sont testees. Une simulation numerique des aspects electromagnetiques induits dans le procede est developpee et validee a partir des ordres de grandeur deduits de l'approche theorique ou obtenus experimentalement.