Hydrodynamique des suspensions

Auteurs
René David
Frédéric Gruy
Description

La plupart des cristallisoirs produisent du solide depuis une phase liquide sous forme de suspension de particules solides dans la phase fluide. Pour maintenir les particules en suspension, on fait appel soit à un écoulement forcé, par exemple à travers un tube, ou à l'agitation mécanique. Surgissent alors un certain nombre de questions :

  • la masse volumique du solide étant différente de celle du fluide et généralement supérieure à celle-ci, une séparation par gravité des deux phases se produirait spontanément en l'absence de mouvement suffisant du fluide. Comment assurer une agitation suffisante dans le fluide et une géométrie optimale pour empêcher cette séparation ?

  • contrairement aux fluides, les solides ne sont que peu déformables et se comportent mécaniquement très souvent de manière différente du fluide agité, pouvant aller jusqu'à la modification locale ou globale de l'écoulement.

  • enfin, des transferts de matière (nécessaires à la cristallisation, à la dissolution, ou la lixiviation) et d'énergie thermique existent entre les deux phases ; comment quantifier ces phénomènes ?

Contributeurs
Fabien Baillon
Éric Loubignac
Nathalie Lours
Éditeurs
EMAC
ENSMP
EMSE
Mots-clés
hydrodynamique et mécanique des suspensions
forces
nombres de Reynolds, Archimède, Froude
sédimentation
échelles caractéristiques du mouvement du fluide
effet de paroi
vitesse minimale de mise en suspension
puissance dissipée
drainage fluide-solide divisé
écoulement en milieu poreux
transferts externes de matière et d'énergie
conception des cristallisoirs
blindage
échantillonnage
granulométrie
hydrodynamics and mechanics of suspensions
forces
Reynolds number, Froude number, Archimede number
sedimentation
characteristic scales of fluid
wall effect
dissipated power
fluid-solid drainage
drainage in porous environment
external transfers of mass and energy
conception of crystallizers
fouling
sampling
size distributions
Objectifs pédagogiques
Comprendre la différence entre agitation et mélange.
Saisir les forces en jeu, les échelles et mécanismes de l'interaction entre l'écoulement de la phase continue (liquide) et la phase suspendue.
Comprendre pourquoi une particule décolle et /ou reste en suspension et en prédire les conditions.
Concevoir et dimensionner un cristallisoir répondant à un cahier des charges donné.
Langue
Français
Couverture géographique
France
Niveau LMD
Master
Licences
Publié le 22 mai 2008