Comment identifier les zones de sursaturation élevée et prédire des vitesses de nucléation ?
On se souviendra que la nucléation est peu consommatrice de réactifs et que les germes sont petits. La transformation massive vers l'état solide est le fruit de la croissance cristalline et non de la nucléation.
Il est par conséquent possible de reconstituer les champs de sursaturation au voisinage des alimentations en étudiant localement le mélangeage de traceurs inertes injectés successivement ou simultanément dans au moins deux alimentations, comme cela est montré dans le schéma ci-contre ( David et al., 2003a[1], David et al., 2003b[2]).
La fluorescence laser par plans s'avère un excellent outil pour déterminer les champs de concentration des traceurs à faible échelle au moins jusqu'à l'échelle de Kolmogoroff, car, en-dessous de celle-ci, le mélange est diffusif et donc aisément prédictible par des modèles (voir par exemple Baldyga et Bourne, 1984[3]).
Il suffit de connaître une loi de vitesse de nucléation[4] primaire homogène ou hétérogène pour calculer des champs locaux de vitesse de nucléation à partir des champs de sursaturation. Les zones fortement productives de germes peuvent alors être bien délimitées comme on le voit clairement dans la figure ci-après.
Comme le montre la figure ( David et al, 2003a[1], David et al, 2003b[2]) , les valeurs locales de la vitesse de nucléation et donc les zones productives s'avèrent distribuées et non identiques pour la nucléation homogène et la nucléation hétérogène.
Selon l'objectif recherché en taille moyenne, variance, ou structure des particules, on peut ensuite modifier la géométrie du précipiteur et de ses alimentations.