Influence du solide suspendu dans une cuve sur la dissipation d'énergie ; relation entre mouvement du cristal et tourbillons

La formule classique de l’énergie dissipée spécifique moyenne par unité de masse {\epsilon }_{M}, dans une cuve agitée cylindrique où la vitesse périphérique du mobile d’agitation {u}_{\mathrm{tip}} est {u}_{\mathrm{tip}}=\pi \mathrm{ND}, reste valable.

Pour des billes de verre de diamètre moyen en masse de 26\mu m et de masse volumique 2540{\mathrm{kg.m}}^{–3} dans une cuve de 20L et une vingtaine de configurations différentes (diamètre et type d'agitateurs, distance agitateur – fond de cuve, formes de fond, chicanes ou non), Houcine (1995) a corrélé le nombre de puissance {N}_{p} en régime turbulent avec la fraction volumique de solide {\phi }_{S} variant de 0 à 5% :

{N}_{p,{\phi }_{s}}={N}_{p,{\phi }_{s}=0}\left(1+\frac{{\phi }_{s}}{0,3+{N}_{p,{\phi }_{s}=0}}\right)

Fondamental

Cette légère augmentation de {N}_{p} signifie que la non-déformabilité de la phase solide impose une dépense énergétique accrue de l’agitation pour réaliser la même vitesse d’agitation dans la même géométrie de cuve.