Contributions expérimentales à l'étude d'écoulements à bulles de type contacteurs gaz-liquide

• Auteur / Autrice : Fabien Magaud
• Direction : Mohamed Souhar
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL

Mots clés

Mots clés contrôlés

Gaz -- Écoulement

Polarographie

Mécanique des fluides

Résumé

Ce travail est consacré à l'étude expérimentale des écoulements à bulles de type contacteur gaz-liquide. Nous avons réalisé un tel écoulement dans une conduite rectangulaire verticale, à faibles vitesses liquides (U1= 1Ocm/s) et importants taux de vide ( [alpha] [supérieur ou égal à] 10% ). Dans un premier temps, nous avons qualifié l'écoulement monophasique en utilisant la vélocimétrie à ultrasons et la vélocimétrie à images et particules. En écoulement diphasique, nous avons obtenu le taux de vide, la taille des bulles et la vitesse des bulles par mesures de sonde optique double. Nous avons aussi mesuré les vitesses de la phase liquide par vélocimétrie à film chaud. Les résultats se comparent relativement bien à ceux de la littérature. Dans un second temps, nous avons étudié le frottement pariétal en écoulement à bulles. Par méthode polarographique, nous avons obtenu des mesures de frottement moyen et fluctuant, des mesures d'échelle de frottement moyen et fluctuant, des mesures d'échelle intégrale de longueur, des mesures des temps de cohérence spatio-temporelle et des mesures de vitesse de convection. Ces données nous ont permis d'estimer quelques caractéristiques intéressantes en turbulence de paroi, telles que la validité de la loi logarithmique, l'énergie cinétique turbulente ou la dissipation turbulente.