Etude hydrodynamique de fluides diphasiques solide-liquide en conduite circulaire. : Application au coulis de glace

Study of two phase flow liquid-solid through circular pipes. Application to ice slurries.

• Auteur / Autrice : Patrick Reghem
• Direction : Jean-Pierre Dumas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Pau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Écoulement -- Visualisation

Écoulement stratifié

Perte de charge

Écoulement diphasique

Résumé

L'objectif de ce travail est d'étudier la mécanique des fluides du mélange diphasique liquide-solide dans le cas général et dans le cas du coulis de glace en particulier. On étudie d'abord un mélange d'eau et de billes de polypropylène (diamètre 3. 6mm, densité 889 kg/m3) puis un mélange eau-éthanol et glace (0. 1mm, 916 kg/m3). Les fractions solides varient de 0 à 0. 4, les vitesses débitantes de 0. 1 à 4m/s (turbulent) pour des diamètres hydrauliques de 21. 5 , 27 et 44,6mm. L'étude expérimentale est principalement basée sur des mesures de pertes de charge, des profils de vitesse et des visualisations d'écoulements horizontaux et verticaux dans des conduites droites, des coudes, des rétrécissements et des élargissements. Les différents régimes d'écoulement sont représentés sur des cartographies. Les résultats expérimentaux permettent de corréler le coefficient de perte de charge pour les conduites droites circulaires horizontales et dans le cas des écoulements ascendant et descendant.

The purpose of this work is to study the hydraulic mechanic of two-phase flow in general and ice slurry in particular. We study firts a mixture of water and polypropylene marbles (3. 6mm diameter, density 889 kg/m3) and then a mixture of ethanol-water and ice (0. 1mm, 916 kg/m3). Solid fraction vary from 0 to 40%, flow velocity from 0. 1 to 4m/s (turbulent) inside pipes of 21. 5 , 27 and 44,6mm diameter. The experimental study is mainly based on frictions losses, velocities profiles and vizualisations of horizontal and vertical flow through any straight pipes, bends, contractions and elargements. Different regims are performed on flow pattern diagrams. The experimental results may to correlate the friction loss coefficient for straight circular pipes and also in case of upward or downward flow.