Recherche Avancée

Thèse soutenue

Etude experimentale d'une mousse humide en ecoulement en conduite horizontale de section rectangulaire

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Auteur / Autrice : EMMANUEL BLONDIN
Direction : Louis Doubliez
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1999
Etablissement(s) : Nantes

Résumé

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Ce travail consiste en l'etude experimentale de l'hydrodynamique d'une mousse humide (fraction volumique de gaz constante a la formation egale a 70%) en ecoulement en conduite horizontale de section rectangulaire. Une caracteristique importante de l'ecoulement est la presence d'un film liquide sous-jacent au fond de la conduite. Ainsi, l'ecoulement est assimile a un ecoulement stratifie liquide - mousse. Le film est appele film draine mais resulte essentiellement d'un entrainement de liquide par la mousse. Dans un premier temps, l'objectif de ce travail est de mettre au point une methode de mesure du drainage d'une mousse humide en ecoulement. La comparaison de deux approches differentes a permis de mettre en evidence l'influence de la methodologie mise en uvre sur les resultats et nous a conduit a retenir une methode utilisant des vannes rapides. Dans un deuxieme temps, nous avons analyse les proprietes d'ecoulement de la mousse et du film draine. La determination des profils de vitesses dans une section droite par velocimetrie par images de particules montre que la force gravitationnelle rompt la symetrie axiale de l'ecoulement et que les lois de comportement de type bingham ou herschel-bulkley, couramment admises pour les mousses en ecoulement, ne peuvent convenir dans le cadre de l'ecoulement etudie. Ces profils permettent de distinguer trois regimes d'ecoulement : monodimensionnel, bidimensionnel et tridimensionnel. Les vitesses de transition de regime dependent a la fois de la structure de la mousse, fonction des vitesses du gaz et du liquide dans le generateur de mousse, et de la geometrie de la veine.