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Modélisation tridimensionnelle du procédé de malaxage à mouvement planétaire de fluides visqueux rhéologiquement complexes

Résumé : Le malaxage des fluides visqueux et des pâtes est une opération unitaire courante dans les industries chimique, alimentaire et pharmaceutique. Parmi les systèmes de mélange industriel les plus utilisés dans un tel cas, on retrouve entre autres les malaxeurs à mouvement planétaire. Ceux-ci comportent généralement deux ou trois pales engrenées de formes diverses qui sont montées sur un carrousel lui-même en rotation. Ce travail consiste à mettre au point une méthode numérique efficace pour la modélisation tridimensionnelle du procédé de malaxage à mouvement planétaire de fluides rhéologiquement complexes de grande viscosité. Cette méthode, que nous appelons la méthode des éléments finis virtuels, est basée sur la théorie de l'optimisation avec contraintes et appartient à la classe des méthodes de domaine fictif. Seul le réservoir du malaxeur doit être maillé ; le mobile d'agitation, comprenant le carrousel et les pales, est quant à lui représenté à l'aide de points de contrôle sur lesquels des contraintes cinématiques sont imposées puis intégrées aux équations d'échange au moyen de multiplicateurs de Lagrange. Après avoir été validée, la méthode des éléments finis virtuels est utilisée pour simuler l'écoulement non isotherme dans un malaxeur à mouvement planétaire de la société Baker-Perkins. Il est notamment question de l'efficacité de ce système d'agitation ainsi que de l'influence de la rhéologie sur les mécanismes de mélange
Document type :
Theses
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https://hal.univ-lorraine.fr/tel-01776397
Contributor : Administrateur Du Ccsd <>
Submitted on : Tuesday, April 24, 2018 - 3:59:20 PM
Last modification on : Thursday, April 26, 2018 - 1:28:28 AM
Document(s) archivé(s) le : Wednesday, September 19, 2018 - 5:01:43 PM

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INPL_T_1995_BERTRAND_F.pdf
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  • HAL Id : tel-01776397, version 1

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François Bertrand. Modélisation tridimensionnelle du procédé de malaxage à mouvement planétaire de fluides visqueux rhéologiquement complexes. Alimentation et Nutrition. Institut National Polytechnique de Lorraine, 1995. Français. ⟨NNT : 1995INPL148N⟩. ⟨tel-01776397⟩

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