Étude expérimentale hydrodynamique des suspensions non-newtoniennes de particules dures sphériques en solution de carboxylmethylcellulose dans une conduite horizontale

En industrie agro-alimentaire de nouveaux produits constitués de fluides sont souvent chargés en particules solides qui modifient complètement l'hydrodynamique du fluide porteur. C’est pour mettre en évidence ces interactions, que nous avons conduit des travaux de recherches sur l’hydrodynamique des suspensions pour bien appréhender les problèmes liés à l’influence de la phase dispersée des écoulements chargés en particules sphériques dures. Dans ce papier nous présentons les résultats de ces travaux. Cette étude expérimentale a permis de vérifier si les modèles rhéologiques établis pour les suspensions de sphères dures de structure microscopique peuvent s’appliquer à des suspensions de « grosses » sphères dures de structure macroscopique de diamètre d = 4,4 mm et d’expliquer les problèmes liés au mécanisme de transport des écoulements chargés en particule d’aspect d/D = 0,13 dans une conduite horizontale de diamètre D = 30 mm. Ces résultats ont permis de mettre en évidence l’influence de la phase des particules solides en suspension dans une solution de Carboxyméthylcellulose (C.M.C.), fluide au comportement non newtonien. Ils ont validé l’hypothèse du milieu effectif pour l’étude la perte de charge des suspensions de grosses particules à l’aide du facteur de correction de Quemada.Mots-clés : suspension, solide-liquide, rhéologie, sphère, hydrodynamique, non -newtonien

Etude thermique expérimentale des suspensions non newtoniennes en écoulement dans une conduite horizontale à géométrie variable

Dans l'industrie Agro-alimentaire, de nouveaux produits, de plus en plus complexes pour les chercheurs, sont mis en consommation. Sur ce papier nous exposons les résultats d‟une étude thermique expérimentale des suspensions non newtoniennes et pseudoplastiques en écoulement dans une conduite horizontale à géométrie variable. Ces suspensions sont constituées de grosses sphères dures dans une solution de Tylose. Elle nous a permis de mettre en exergue les limites du développement de la couche limite thermique dont la l‟augmentation est favorisée par la présence de sphères rigides dans le mélange. L‟étude met en évidence, d‟une part, l‟interdépendance entre l‟hydrodynamique et la thermique des suspensions des particules dont le diamètre moyen d est de 4,4 mm et le rapport d‟aspect d/D est égal à 0,13 et d‟autre part, les effets convectifs des particules (perturbations de la couche limite) dans des écoulements dans une conduite à géométrie variable. Cette étude nous a permis de comprendre les mécanismes de chauffage du mélange à partir de la paroi en observant une amélioration de la qualité du transfert de chaleur avec la fraction volumique des sphères dures et avec l‟utilisation d‟une conduite à géométrie variable.Mots-clés: solide-liquide, suspensions, sphères, thermique, concentration, hydrodynamique. Experimental thermal study of the non-newtonian suspensions flowing in a horizontal duct with variable geometryIn the Agri-Food industry, new products, more and more complex for researchers, are put into consumption. This paper presents the results of an experimental study of heating Non-Newtonian and pseudoplastic suspensions flowing in a horizontal pipe with variable geometry. These suspensions are composed of large hard spheres in a solution of Tylose. It helped to highlight the limits of the development of the thermal boundary layer, which the increase is enhanced by the presence of rigid spheres in the mixture. The study highlights the interdependence between hydrodynamics and thermal of the suspensions of particles with a mean diameter d is 4.4 mm and the aspect ratio d / D is equal to 0.13. It shows the convective effects of the particles (disturbances of the boundary layer) flowing in a duct with a variable geometry. This study helped us to understand the mechanisms of heating of the mixture from the wall observing an improvement in the quality of heat transfer with the volume fraction of hard spheres and with the use of a duct with variable geometry.Keywords: solid-liquid, suspension, sphere, thermal, concentration, hydrodynamics

Étude expérimentale de l’hydrodynamique des suspensions non-newtoniennes de «grosses » particules dans une conduite horizontale

Nous avons mené des travaux de recherches sur l’hydrodynamique des suspensions dans le but de bien appréhender les problèmes liés à l’influence de la phase dispersée des écoulements chargés en sphères dures dans l’industrie agroalimentaire. Dans ce papier nous présentons les résultats de ces travaux. Cette étude expérimentale a permis de vérifier si les modèles rhéologiques établis pour les suspensions de sphères duresde structure microscopique peuvent s’appliquer à des suspensions de « grosses » sphères dures de diamètre d tel que d = 4,4 mm et d’expliquer les problèmes liés au mécanisme de transport des écoulements chargés en particule d’aspect d/D = 0,15 dans une conduite horizontale de diamètre D tel que D = 30 mm. Ces résultats ont permis de mettre enévidence l’influence de la phase des particules solides en suspension dans une solution de carboxyméthylcellulose (C.M.C), fluide au comportement non newtonien. Ils ont validé l’hypothèse du milieu effectif pour l’étude la perte de charge des suspensions de grosses particules à l’aide du facteur de correction de Quemada.Mots clés : suspension, solide liquide, rhéologie, sphères, hydrodynamique, non-newtonien