Characterization of Bubble Shapes in Non‐Newtonian Fluids by Parametric Equations

Based on experiments with single air bubbles rising in stagnant non-Newtonian fluids, an innovative model containing the aspect ratio (E) and two parameters (alpha, beta) was proposed and proved to be capable of characterizing the bubble shape from spherical/ellipsoidal to prolate/oblate-tear with good accuracy. Several impacts on bubble deformation were investigated, involving the rheological properties of the fluids and different forces exerted on the bubble, which were quantified by multiple dimensionless numbers (e.g., Reynolds, Eotvos, and Deborah number). Within a wide range, the empirical correlations were obtained for parameter beta, and between alpha and beta. Together with the shape model, a complete system was set up for bubble shape characterization and prediction that will provide new ideas for future studies on bubble hydrodynamics

Vaccine delivery by penetratin: mechanism of antigen presentation by dendritic cells

Cell-penetrating peptides (CPP) or membrane-translocating peptides such as penetratin from Antennapedia homeodomain or TAT from human immunodeficiency virus are useful vectors for the delivery of protein antigens or their cytotoxic (Tc) or helper (Th) T cell epitopes to antigen-presenting cells. Mice immunized with CPP containing immunogens elicit antigen-specific Tc and/or Th responses and could be protected from tumor challenges. In the present paper, we investigate the mechanism of class I and class II antigen presentation of ovalbumin covalently linked to penetratin (AntpOVA) by bone marrow-derived dendritic cells with the use of biochemical inhibitors of various pathways of antigen processing and presentation. Results from our study suggested that uptake of AntpOVA is via a combination of energy-independent (membrane fusion) and energy-dependent pathways (endocytosis). Once internalized by either mechanism, multiple tap-dependent or independent antigen presentation pathways are accessed while not completely dependent on proteasomal processing but involving proteolytic trimming in the ER and Golgi compartments. Our study provides an understanding on the mechanism of antigen presentation mediated by CPP and leads to greater insights into future development of vaccine formulations

Étude expérimentale du transfert de matière et de l'équilibre entre phases dans un système gaz-liquide sous pression

Cette étude porte sur l'influence de la pression sur la solubilité de CO2 et N2 dans l'eau ainsi que sur les paramètres de transfert de matière kL et kL a entre ces deux phases.L'appareil utilisé est un contacteur agité fermé, fonctionnant en interface plane ou en autoaspiration. Les solubilités, ainsi que les coefficients de transfert de matière en phase liquide ont été déterminés par le suivi de la pression partielle en fonction du temps à une température constante de 303 K (méthode manométrique). Les pressions ont été variées de 0,1 à 5 MPa pour CO2 et de 0,1 à 9 MPa pour N2.Les résultats indiquent que :

Corrosion atmosphérique en entreposage

Certains déchets nucléaires et combustibles usagés sont conditionnés en conteneurs métalliques. Ces derniers peuvent être entreposés, de manière non définitive, dans des entrepôts. Les phénomènes de condensation pouvant éventuellement survenir sur les colis les plus froids, il n'est pas possible d'exclure les risques d'endommagement des colis du fait des phénomènes de corrosion atmosphérique. Le travail présenté entre dans le cadre d'un projet visant à élaborer un modèle prédictif du comportement à long terme des colis de déchets entreposés vis à vis de la corrosion atmosphérique. On s'est attaché dans un premier temps à évaluer la corrosivité atmosphérique dans un entrepôt à l'intérieur duquel les conditions environnementales sont supposées assez proches de celles à l'extérieur, exceptions faites des précipitations, qui ne pourront atteindre la surface des conteneurs. Nous avons pour ce faire simulé la thermique d'un colis bien défini, entreposé et soumis aux fluctuations thermohygrométriques de 2 environnements choisis. La corrosivité atmosphérique est ensuite exprimée dans les termes de la norme ISO/DIS 9223 c'est à dire en considérant notamment la durée d'humidification du conteneur. On présente enfin les perspectives de ce travail de modélisation

Integration of Constructal Distributors to a Mini Crossflow Heat Exchanger and Their Assembly Configuration Optimization

International audiencen this paper, the idea of coupling constructal distributors/collectors with a mini crossflow heat exchanger (MCHE) to solve the problem of flow maldistribution is presented. After a brief description of the design and scaling laws of the constructal distributor, experimental and simulation results have been discussed to investigate relations among flow distribution, heat transfer and pressure drop. It is shown that the introduction of constructal distributors and/or collectors could improve the quality of fluid distribution and consequently lead to heat transfer intensification of the MCHE, but it also results in higher pressure drops. Different assembly configurations involving distributor, heat exchanger and collector have also been compared. The configuration where the inlet is equipped with a conventional pyramid distributor and the outlet is equipped with a constructal collector (Apec) shows a relatively higher thermal performance as well as low pressure drops in our cases considered

Sur le chaos Lagrangien dans une cuve elliptique

A viscous fluid is introduced into the annular space between two concentric, confocal ellipses. The inner and outer walls can be displaced along their circumference. A small quantity of fluorescent dye is introduced into the fluid and deformation and mixing are studied for the case of periodic boundary movement. An analytical solution in elliptical coordinates has been previously derived for creeping flow conditions. Poincaré sections for a given set of parameters indicate that counter-rotation leads to a more chaotic behaviour than co-rotation, this result is confirmed experimentally. This geometry can also be used as a heat exchanger. By a suitable choice of the parameters, the heat transfer for steady boundary motion can be increased by more than 50% with respect to the concentric cylinder system. If the inner and outer walls are displaced time-periodically, the heat transfer rate obtained can be more than double the rate obtained between concentric cylinders.Un fluide visqueux est introduit dans une cuve de géométrie elliptique, les parois interne et externe de cette cuve tournent suivant le périmètre de l'ellipse. Une petite quantité de traceur fluorescent est introduite dans le fluide et la déformation de l'élément marqué, lorsque le mouvement des deux parois est périodique, est étudiée. Pour cet écoulement où le nombre de Reynolds est très inférieur à 1 (régime de Stokes) et à partir d'une solution analytique récemmnent obtenue pour le cas stationnaire, des sections de Poincaré ont été tracées pour le cas d'une contra-rotation et d'une co-rotation. Les résultats expérimentaux montrent que, pour un protocole de mélange discontinu approprié, cette géométrie mène vers un mélange chaotique après un petit nombre de périodes. Par ailleurs, il est préférable de faire tourner les ellipses en contra-rotation. Ce résultat, en contradiction avec ceux déjà obtenus dans l'espace annulaire entre cylindres excentrés tournants, est confirmé numériquement par les sections de Poincaré. Enfin, ce système s'avère être un très bon échangeur de chaleur. Quand les parois interne et externe se déplacent par alternance, le transfert thermique entre la paroi et le fluide augmente considérablement. Par rapport au cas cylindrique concentrique, la géométrie elliptique conduit à un accroissement, d'un facteur supérieur à 2, du transfert thermique en régime de Couette

Bubble formation at an orifice: A multiscale investigation

International audienceThe formation of gas bubbles in a liquid is of both academic and industrial interest, and sets the initial conditions for the hydrodynamics, heat and mass transfer as well as chemical reactions from a dispersed gaseous phase to the liquid phase in industrial processes. The literature on bubble formation from a single submerged orifice is large in both Newtonian and non-Newtonian fluids. Despite the numerous theoretical and experimental investigations, the mechanisms of bubble growth and detachment remain far from fully understood. The study of bubble formation at micro-scale and especially in the presence of a lateral liquid flow field is still very limited. This is the topic for consideration in the present paper. In particular, this study compares both qualitatively and quantitatively the formation of bubbles at micro- and macro-scales. A high-speed digital camera (up to 10,000 images s(-1)), a micro-Particle Image Velocimetry (mu-PIV) system and also a macro-PIV (PIV) were employed in this work, to measure the velocity flow field at micro- and macro-scales. At macro-scale, experiments were conducted in a square Altuglas column of 0.1 m filled with water or viscous Emkarox solutions using different orifice sizes and various gas flowrates. A rotating device above the orifice in the column was used to impose a shear flow on the forming bubble at the orifice. At micro-scale, different sizes of micro-reactors (600 and 1000 mu m) and different micro-devices were employed to compare the mechanism of bubble formation. A correlation based on dimensionless numbers was proposed to estimate the formed bubble volume at micro- and macro-scales in order to reveal the main factors governing the formation mechanisms