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Communication Dans Un Congrès Année : 2013

Sédimentation de particules en écoulement tourbillonnaire

Gilles Bouchet
  • Fonction : Auteur
Laurence Bergougnoux
Elisabeth Guazzelli
  • Fonction : Auteur

Résumé

Les écoulements de particules sont présents dans un grand nombre de processus naturels ou industriels. Les transports de sédiments dans les rivières et estuaires, de polluants dans l’atmosphère, la bioconvection du zooplancton, les courants de gravité et de turbidité près des rivages côtiers, les écoulements pyroclastiques lors d’éruptions volcaniques en sont quelques exemples dans le domaine de l’environnement. Dans l’industrie, les procédés impliquant des écoulements de particules sont très nombreux : réacteurs à lits fluidisés, traitement des eaux, industries agroalimentaires, pharmaceutiques et cosmétiques. Dans tous ces exemples, la sédimentation des particules est un phénomène dominant, complexe et fascinant, qu’il est important de contrôler et de comprendre de façon fondamentale. De nombreuses avancées ont été réalisées à bas nombres de Reynolds (sans inertie). Mais le régime inertiel et turbulent n’a reçu que peu d’attention, tant du côté expérimental que du côté de la simulation numérique. Les quelques travaux existants semblent suggérer une vitesse moyenne de sédimentation supérieure à la vitesse terminale de chute d’une particule et des régions plus concentrées dans les zones de faible vorticité. Mais cela reste à confirmer et une étude plus poussée de la structure de la suspension reste à faire. Nous présentons ici une expérience modèle permettant d’étudier la sédimentation de particules (sphériques ou anisotropes) à travers un écoulement tourbillonnaire bidimensionnel. Cet écoulement est obtenu par électro-convection et permet de générer un réseau régulier de vortex dont il est possible de contrôler la position, la taille et la vitesse. Le champ de vitesse est mesuré par PIV. Les trajectoires des particules (obtenues par PTV) sont comparées à un modèle dont la validité est discutée.
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Dates et versions

hal-03440650 , version 1 (22-11-2021)

Identifiants

  • HAL Id : hal-03440650 , version 1

Citer

Gilles Bouchet, Laurence Bergougnoux, Elisabeth Guazzelli. Sédimentation de particules en écoulement tourbillonnaire. CFM 2013 - 21ème Congrès Français de Mécanique, Aug 2013, Bordeaux, France. ⟨hal-03440650⟩

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