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Étude globale et locale de l'hydrodynamique des écoulements gaz-liquide dans les réacteurs à lit fixe

Résumé : Ce travail contribue à la compréhension des mécanismes d'écoulement dans les réacteurs à lit fixe fonctionnant à co-courant de gaz et de liquide. L'écoulement gaz - liquide en régimes à haute interaction (pulsé et bulles dispersées) est décrit à l'échelle du réacteur par des modèles basés sur l'interaction liquide - solide (équation d'Ergun, et équation fondée sur l'écoulement en couche limite laminaire) et gaz - liquide (concept de la vitesse de glissement). La combinaison des modèles permet d'estimer à priori deux paramètres de fonctionnement : la perte de pression et la saturation de liquide. Les modèles sont validés par comparaison des prédictions à une banque de données d'environ 1500 mesures en co-courant vers le haut et de 460 mesures en co-courant vers le bas. La qualité de prédiction obtenue est équivalente aux meilleures corrélations empiriques de la littérature. Afin d'étudier l'écoulement à l'échelle des interstices du milieu poreux, un réacteur quasi-bidimensionnel est conçu en utilisant les méthodes de l'analyse dimensionnelle. Son comportement hydrodynamique global (perte de charge, régimes d'écoulement) est très proche des réacteurs à lit fixe classiques. L'écoulement des bulles de gaz en régime à bulles dispersées est étudié à l'échelle des pores par des enregistrements à l'aide d'une caméra vidéo haute fréquence et par un réseau de sondes conductimétriques. Les bulles de gaz traversent les rétrécissements verticaux du milieu poreux par des à coups de vitesse et stagnent et oscillent dans les élargissements. L'hétérogénéité de leur taille, de leur forme et de leur vitesse est quantifiée.
Document type :
Theses
File URL :
http://docnum.univ-lorraine.fr/prive/INPL_T_1999_BENKRID_K.pdf
Complete list of metadatas

https://hal.univ-lorraine.fr/tel-01750557
Contributor : Thèses Ul <>
Submitted on : Thursday, March 29, 2018 - 12:49:06 PM
Last modification on : Thursday, January 31, 2019 - 1:27:49 AM

Identifiers

  • HAL Id : tel-01750557, version 1

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Citation

Karima Benkrid. Étude globale et locale de l'hydrodynamique des écoulements gaz-liquide dans les réacteurs à lit fixe. Alimentation et Nutrition. Institut National Polytechnique de Lorraine, 1999. Français. ⟨NNT : 1999INPL027N⟩. ⟨tel-01750557⟩

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