Prise en compte des effets du produit et du procédé au cours de l’opération de foisonnement par battage en continu - Analyse dimensionnelle

Consideration of the effects of product and process during the continuous foaming operation by whipping - Dimensional Analysis

• Auteur / Autrice : Gilles Mary
• Direction : Gérard Cuvelier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance le 30/09/2011
• Etablissement(s) : Paris, AgroParisTech
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Agriculture, Alimentation, Biologie, Environnement, Santé (Paris ; 2000-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Ingénierie Procédés Aliments (2009-2019)
• Jury : Président / Présidente : Romain Jeantet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Gérard Cuvelier, Catherine Loisel, Fabrice Ducept, Samir Mezdour
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Vial

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fluides non newtoniens

Fluides newtoniens

Mousse (chimie)

Mots clés libres

Bulles

Mousse

Rotor-stator

Newtoniens

Rhéofluidifiants

Bubbles

Foams

Rotor-stator

Newtonians

Shear thinning

Résumé

L'objet de cette étude est de mieux formaliser et modéliser de façon générique le processus de structuration d'un produit par le procédé de foisonnement, en reliant les paramètres opératoires aux propriétés des mousses formées et de contribuer ainsi à un meilleur pilotage de l'opération. Une ligne de foisonnement par battage en continu a été instrumentée et l'évolution du diamètre des bulles en fonction des paramètres du produit et du procédé a été suivie pour des milieux modèles newtoniens et rhéofluidifiants. L'analyse dimensionnelle à l'échelle du procédé a permis d'aboutir à un modèle physique de l'opération, et donc d'avoir une compréhension des phénomènes en présence. Elle a aussi permis d'intégrer les paramètres du produit et du procédé et de simplifier la représentation des résultats expérimentaux. Enfin, la cohérence de ce modèle avec d'autres issus de la littérature et une première approche de validation avec un produit réel, semble justifier son caractère générique.

The aim of this study is to better formalize and model in a generic way the structuring of a product by the foaming operation process, by linking the operating parameters to the foams properties and contribute to a better steering of the operation. A continuous whipping line was instrumented and the evolution of bubble diameter depending on both product and process parameters was characterized for Newtonian and shear-thinning model fluids. Dimensional analysis of the process has lead to a physical model of the operation, and therefore makes possible the understanding of the phenomena involved. It also helped to integrate the product and the process parameters and simplify the representation of experimental results. Finally, the consistency of this model with others from the literature and a first validation with a real product seems to justify his relevance.