Viscosité dynamique et masse volumique sous hautes pressions de mélanges binaires et ternaires d'hydrocarbures lourds et légers

par Xavier Canet

Thèse de doctorat en Énergétique, transfert, systèmes dispersés

Sous la direction de Christian Boned.

Soutenue en 2001

à Pau .

mots clés

• Viscosité
• Hydrocarbures
• Méthane

Résumé

Le travail rapporte dans ce memoire concerne la determination sous pression de la viscosite dynamique et de la masse volumique de plusieurs melanges d'hydrocarbures. D'abord, le systeme ternaire 1-methylnaphtalene + 2,2,4,4,6,8,8heptamethylnonane + tridecane, representant une coupe de distillation a 510 k a ete etudie en fonction de la temperature (de 293. 15 k a 353. 15 k), de la pression (jusqu'a 100 mpa) et de la composition (avec un pas en fraction molaire de 0. 125). Ce ternaire est decrit par 1890 points experimentaux de viscosite dynamique. Puis, nous avons etudie deux binaires contenant du methane ; les systemes methane + decane et methane + toluene ont ete etudies de 293. 15 k a 373. 15 k avec un pas de 20 k, jusqu'a 140 mpa. Chacun de ces deux systemes est represente par cinq compositions. Au total 575 points experimentaux de viscosite dynamique ont ete obtenus. La mesure de la masse volumique nous a permis de determiner le volume d'exces. Enfin, cet ensemble de donnees nous a permis de divers de modeles representatifs de la viscosite dynamique des corps purs et de leurs melanges, notamment ceux qui presentent un caractere predictif comme certaines lois de melanges, un modele d'autoreference, un modele de viscosite residuelle, un modele base sur la theorie des spheres dures, un modele base sur le volume libre et celui de theorie de friction. Nous avons egalement apporte quelques modifications a certains d'entre eux afin d'ameliorer la restitution. Pour certains modeles la deviation absolue moyenne est inferieure a 8% avec une deviation maximale inferieure a 20%, ce qui constitue une excellente performance compte tenu de la difficulte de la representation de la viscosite dynamique, dans un large domaine de temperature, de pression et en fonction de la composition.

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