Écoulement d’un film liquide autour d’une perforation de garnissage structuré - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2019

Écoulement d’un film liquide autour d’une perforation de garnissage structuré

Manasa Iyer
  • Fonction : Auteur
Jacopo Seiwert
Mikael Wattiau
  • Fonction : Auteur

Résumé

La distillation est le principal procédé de séparation et représente 7% de la consommation énergétique d’un pays industrialisé. En particulier, la distillation cryogénique des gaz de l’air représente près de 1% de la consommation électrique mondiale. Pour cette application, les meilleures performances sont obtenues à l’aide de garnissages structurés. Une meilleure compréhension des mécanismes de distribution de la phase liquide dans les différentes zones du garnissage devraient permettre d’améliorer la conception de ces garnissages en vue de diminuer la perte de charge dans les colonnes et donc réduire leur consommation énergétique. Les garnissages qui nous intéressent ici sont de type ondulés-croisés. Ils sont constitués de « sandwiches » de feuilles d’aluminium corruguées et perforées. Ces feuilles sont disposées verticalement dans la colonne à distiller, les corrugations faisant un angle de ±45°avec la verticale. Le signe de l’angle alterne d’une feuille à l’autre. Dans un sandwich, les feuilles sont en contact entre elles au niveau des sommets des corrugations. Les corrugations et les perforations ont un rôle essentiel dans la redistribution de la phase liquide. Alors qu’on trouve une littérature relativement abondante sur l’écoulement d’un film liquide tombant le long d’une plaque plane ou d’une plaque corruguée, peu d’études s’intéressent à l’influence des perforations sur l’écoulement du film liquide.On rappelle ici les travaux très récents de Xie et al. [1]. Xie et al. ont étudié comment un film liquide franchit une perforation. Ils ont examiné plusieurs formes de perforation et utilisé plusieurs liquides modèles à température ambiante. Cependant, leurs résultats ont été établis pour une plaque plane verticale alimentée sur une seule de ses faces. Afin d’être dans des conditions similaires au cas industriel, nous avons conçu un dispositif expérimental original où la feuille de garnissage, disposée verticalement, est alimentée sur ses deux faces. Chaque débit d’alimentation est contrôlé. Les faces peuvent être alimentées avec des débits identiques ou différents. Sur chaque face, un distributeur, placé en amont de la feuille de garnissage, permet de générer un film d’épaisseur uniforme. L’épaisseur de film est mesurée par imagerie confocale chromatique, CCI [2]. Nous avons étudié le cas de perforations de forme circulaire. Nous avons examiné plusieurs diamètres de perforation, plusieurs épaisseurs de feuille de garnissage et plusieurs types de liquide. Nous rapportons ici le cas de perforations isolées réalisées sur une plaque plane d’aluminium d’épaisseur 1 mm. Le diamètre d des perforations varie de 2 mm à 16 mm. Le liquide utilisé est le 2-propanol (nombre de Kapitza Ka = 365,8).
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-04488662 , version 1 (04-03-2024)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04488662 , version 1

Citer

Manasa Iyer, Hervé Duval, Joel Casalinho, Jacopo Seiwert, Mikael Wattiau. Écoulement d’un film liquide autour d’une perforation de garnissage structuré. XVIIème Congrès de la Société Française de Génie des Procédés (SFGP2019), Oct 2019, Nantes, France. ⟨hal-04488662⟩
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