Etude locale des mécanismes de réentrainement des microparticules en conduite ventilée

Local experimental study of microparticles resuspension mechanisms in ventilated duct under accelerated flow

• Auteur / Autrice : Djihad Debba
• Direction : Camille Solliec, Laurence Le Coq
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des milieux fluides
• Date : Soutenance le 21/12/2017
• Etablissement(s) : Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de l'ingénierie et des systèmes (Centrale Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : DSEE - Génie des Procédés Environnement – Agroalimentaire (GEPEA) (Saint-Nazaire) - Equipe VERTE
• Jury : Président / Présidente : Evelyne Gehin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Camille Solliec, Laurence Le Coq, Evelyne Gehin, Béatrice Biscans, Dominique Heitz, François-Xavier Ouf, Félicie Theron
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Béatrice Biscans, Dominique Heitz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Accélération (mécanique)

Tuyaux

Turbulence

Ventilation

Particules (matière)

Mots clés libres

Remise en suspension des particules

Accélération

Particle resuspension

Accelerated flow

Résumé

L’objectif de cette étude est de bien décrire les mécanismes impliqués dans la remise en suspension des microparticules en conduite ventilée. Une méthodologie expérimentale est utilisée, et cela en tenant compte de la période d’accélération de l’écoulement qui précède l’atteinte du régime permanent. Une méthode optique a été choisi pour étudier le mouvement initial des particules, et leur cinétique de remise en suspension. Parallèlement, nous avons recueilli des données locales de l’écoulement en période d’accélération et au régime permanent.Le démarrage de la remise en suspension a été analysé relativement à l’évolution temporelle de trois paramètres pouvant influencer le démarrage de la remise en suspension, le premier est la vitesse instantanée en proche paroi, le second est l’intensité turbulente, et enfin le troisième est l’énergie cinétique turbulente. Le paramètre prépondérant sur le démarrage de la remise en suspension semble être l’énergie cinétique turbulente.

The objective of this study is to well describe the mechanisms involved in the resuspension of particles in ventilated duct by using an experimental methodology and taking into account the acceleration of the air flow which always precedes steady state. For that purpose, we chose an optical method in order to investigate the initial movement of particles, and to quantify the resuspension kinetics. In parallel we collected local data of the flow during acceleration and steady state.We observed that the resuspension kinetics starts during the acceleration period and extends to steady state. We highlighted the relevant velocity characteristics (critical velocity at the center duct and close to the wall, critical kinetic energy range) to explain this phenomenon. The resuspension start seems to be linked with a critical kinetic energy range.