Thèse soutenue

Dépot thermophorétique et coagulation de particules entrainées par un courant gazeux laminaire à l'intérieur d'une conduite réfrigérée

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Auteur / Autrice : Abdelhakim Koudil
Direction : Jean-Luc AchardPhilippe Massé
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Énergétique physique
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

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La thermophorese est mise a profit pour recuperer des particules entrainees dans l'ecoulement laminaire d'un gaz chaud a l'interieur d'une conduite refrigeree. Les particules dont le diametre est inferieur au micron migrent vers la paroi sous l'effet de la force thermophoretique. Des expressions analytiques donnant l'efficacite du depot en fonction de la distance a l'entree ont ete proposees pour une gamme etendue des parametres (desequilibre thermique et proprietes physiques du couple gaz-particules). Elles ont ete comparees favorablement aux resultats de propres simulations numeriques ainsi qu'a ceux des mesures experimentales et des simulations disponibles. Les effets de l'etablissement de l'ecoulement, de la conduction axiale de la chaleur, de la diffusion brownienne et de la variation des proprietes physiques ont ete estimes ; on a trouve qu'en general leurs influences etaient faibles. Pour des populations plus importantes de particules, on a tenu compte de la coagulation brownienne en supposant des lois de distribution particulieres en taille. L'equation simplifiee du bilan de population est alors resolue en utilisant une methode des moments. On resout, selon la loi choisie, les equations correspondant aux deux ou aux trois premiers moments de la distribution. Le transport thermophoretique etant insensible a la taille de la particule dans l'intervalle considere, la coagulation n'a pas d'effet significatif sur l'efficacite du depot.