Contribution à la modélisation de la décontamination par mousse liquide : étude expérimentale et théorique de l'écoulement de la mousse et du film liquide formé en paroi

Contribution to the efficiency modelisation of liquid foam decontamination process : experimental and theoretical study of foam flow and liquid film formed in surface

• Auteur / Autrice : Jérôme Pouvreau
• Direction : Hervé Lemonnier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique. Énergétique
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

Parmi les techniques chimiques de décontamination, l'utilisation de mousses humides est particulièrement intéressante car elle permet de réduire la quantité de réactifs et le volume d'effluents. L'amélioration de ce procédé passe par une meilleure connaissance du comportement de la mousse au contact de la paroi à nettoyer. Notre travail s'est orienté vers la caractérisation de la mousse et du film liquide formé sur la paroi d'une part, et vers le développement d'un modèle de drainage permettant de guider le dimensionnement du procédé d'autre part. Des sondes à conductance affleurantes à la paroi ont été développées afin de déterminer l'épaisseur du film liquide pariétal et la fraction liquide de la mousse. L'influence de la présence de la mousse sur la structure du film et sur l'interprétation de la mesure d'épaisseur a été discutée. Le procédé étudié consiste à remplir progressivement l'enceinte de mousse, puis à la laisser reposer. Dans cette configuration, l'épaisseur du film est comprise entre quelques microns et 50 [mu]m et dépend de la position et du temps. De plus, cette épaisseur est fortement corrélée à la fraction liquide de la mousse. Par ailleurs, un modèle de dérive a été développé afin de décrire le drainage de la mousse en écoulement ascendant ou au repos. La résolution par la méthode des caractéristiques conduit à des solutions analytiques et permet de visualiser sur un simple graphique l'évolution de la fraction liquide. Les paramètres de la relation de fermeture ont été déterminés expérimentalement. La confrontation avec les expériences a montré que le modèle est bien adapté. Le laboratoire dispose désormais d'un outil expérimental et théorique lui permettant d'étudier tout type de mousse. Enfin, le modèle a été appliqué à quelques exemples de dimensionnement afin d'expliciter la démarche à adopter.