Apport des écoulements secondaires et pulsés et de la vélocimétrie IRM à la filtration de fluides biologiques

par Grégoire Toussaint

Thèse de doctorat en Génie des procédés industriels

Sous la direction de Luhui Ding.

Soutenue en 2000

à Compiègne .

mots clés

• Filtration sur membrane
• Méthode hydrodynamique
• Contrainte cisaillement
• Ecoulement secondaire
• Ecoulement pulsatoire
• Imagerie RMN
• Mesure vitesse
• Géométrie
• Liquide biologique
• Agarase
• Levure
• Mout fermentation
• Tourbillon Dean
• Tourbillons (mécanique des fluides)
• Imagerie par résonance magnétique
• Résonance magnétique nucléaire
• Écoulement laminaire
• Cisaillement (mécanique)

Résumé

Dans le but d'améliorer les performances de la filtration membranaire par des moyens hydrodynamiques, notre travail était d'explorer l'apport à la filtration de tourbillons de Dean générés par la courbure de l'écoulement dans des modules de filtration spécialement construits à cet effet. Nous avons effectué des essais sur trois modules de géométrie différente en testant la superposition de pulsations de débit qui provoquent une inversion du sens de rotation des tourbillons de Dean, Le besoin de mieux connaître et vérifier les profils de vitesse et les taux de cisaillement générés par ces écoulements complexes et tridimensionnels présents dans nos modules nous a amenés à expérimenter une nouvelle technique de vélocimétrie basée sur l'imagerie par résonance magnétique ( IRM). Les techniques de filtration que nous avons utilisées étant par leur complexité plus adaptées à la séparation de molécules à haute valeur ajoutée nous avons choisi comme exemple d'application l'extraction d'une enzyme, lagarase à partir d'un moût de fermentation. Toutefois, du fait des faibles volumes de moûts disponibles nous avons été amenés à effectuer les essais comparatifs sur les divers modules avec des suspensions de levures de bière considérées comme fluide modèle d'une suspension bactérienne.

Pas de résumé disponible.