Littérature scientifique sur le sujet « Fluide (gaz et liquide) »
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Articles de revues sur le sujet "Fluide (gaz et liquide)"
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DROUIN, M., G. PARRAVICINI, S. NASSER et P. MOULIN. « Traitement des effluents de désulfuration des gaz d’échappement des navires de transport maritime par filtration membranaire ». Techniques Sciences Méthodes 1-2 (20 février 2023) : 27–39. http://dx.doi.org/10.36904/202301027.
Texte intégralRésumé :
En 2020, la concentration en oxyde de soufre autorisée dans les fumées de gaz d’échappement des bateaux de la marine marchande a été réduite d’un facteur 7 par l’Organisation maritime internationale. Pour satisfaire ces nouvelles normes de rejet atmosphérique, les armateurs ont adapté leurs navires et des systèmes de désulfuration des gaz d’échappement ont été installés. Ces unités couplent, d’une part, un procédé d’absorption gaz-liquide pour l’épuration du gaz et, d’autre part, un procédé membranaire pour le traitement des eaux de lavage. L’objectif de la présente étude est d’optimiser ce procédé membranaire. Des membranes d’ultrafiltration multitubulaires en carbure de silicium sont utilisées. La filtration est réalisée à flux constant avec l’application de rétrolavage à intervalle régulier. Les effluents à traiter proviennent directement des navires maritimes étudiés et, après caractérisation de chacun d’eux, ils ont été classifiés comme des fluides à fort ou à faible pouvoir colmatant pour la membrane. Les paramètres opératoires de filtration appliqués varient en fonction des propriétés du fluide. L’influence des paramètres de rétrolavage : fréquence, durée et/ou mode d’injection sur les performances de filtration et de rétention de la membrane est également étudiée. Ainsi il est montré que l’application d’action de décolmatage rapide (inférieur à 5 secondes), et sous pression (3 bars) permet de maintenir la filtration sur plusieurs heures. La réversibilité de la perméabilité est de l’ordre de 80 % et d’importants taux de récupération en eau, supérieurs à 75 %, sont obtenus en fonction du flux de perméat appliqué. En matière de rétention, 100 % des particules en suspension et 80 % en métaux lourds sont éliminés, ce qui permet un rejet dans l’environnement.
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NGU, Vincent, Claire DUMAS, Yan RAFRAFI, Jérôme MORCHAIN et Arnaud COCKX. « Développement d’un procédé de méthanation biologique à l’aide d’une approche de modélisation multi-échelle ». Techniques Sciences Méthodes, TSM 5/ 2024 (20 mai 2024) : 47–63. http://dx.doi.org/10.36904/20240547.
Texte intégralRésumé :
La méthanation biologique est une technologie verte prometteuse qui permet de valoriser les déchets organiques et de stocker l’excès d’énergie renouvelable sous forme de méthane. Toutefois, cette technologie en est encore à ses débuts en matière de commercialisation, car les recherches actuelles se concentrent sur des études de preuve de concept à l’échelle laboratoire/pilote et les exemples à grande échelle sont encore rares. Par ailleurs, les modèles numériques simplifiés (à une dimension 1D) ou tridimensionnels (CFD – Computational Fluid Dynamics) sont des outils pertinents pour le changement d’échelle et l’optimi sation des bioréacteurs. Ce travail fournit un exemple concret du changement d’échelle du procédé de méthanation biologique, appuyé par des outils de simulation 1D et 3D. Les modèles ont d’abord été validés avec des données expérimentales à l’échelle pilote (volume de 22 L), puis appliqués à l’échelle industrielle au cas du réacteur d’Electrochaea (volume de ~5 m3). Il s’avère que le transfert gaz-liquide de l’hydrogène a un impact limitant sur la performance biologique. À l’échelle du laboratoire, l’injecteur de gaz joue un rôle crucial dans la génération de la population de bulles, ce qui affecte ultérieurement le transfert de masse et la performance biologique globale. La pureté du méthane a été multipliée par deux avec une plaque poreuse uniforme par rapport à quatre diffuseurs ponctuels. À plus grande échelle, le modèle CFD révèle des écoulements instables dus à des gradients de densité résultant d’un fort appauvrissement gazeux, puisque l’injection de quatre moles d’hydrogène et une mole de dioxyde de carbone forment au plus une mole de méthane en sortie. L’article se termine par des recommandations pour le changement d’échelle et la conception des réacteurs de méthanation, notamment des stratégies visant à améliorer le transfert gaz-liquide à grande échelle. Ces stratégies impliquent une conception de distributeur uniforme permettant l’injection de petites bulles et la conception de hauts bioréacteurs pour améliorer les performances liées au transfert d’hydrogène.
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DIRRENBERGER1, P. « Méthanisation (partie 1) : principe, paramètres et polluants émis – état de l’art ». Techniques Sciences Méthodes, no 9 (21 septembre 2020) : 15–30. http://dx.doi.org/10.36904/tsm/202009015.
Texte intégralRésumé :
La méthanisation est un processus biologique de dégradation anaérobie de la matière organique, poursuivant deux buts principaux : une valorisation énergétique par la production de biogaz, composé en majorité de méthane (CH4) et de gaz carbonique (CO2), et une valorisation agronomique par la production de digestat (résidu organique liquide ou pâteux des déchets non digérés), riche en nutriments (azote, phosphore, potassium) et pouvant être utilisé comme fertilisant ou amendement (épandage direct ou compostage). La digestion anaérobie est un procédé complexe mettant en jeu de nombreux microorganismes. Pour qu’il soit efficace, des paramètres variés (température, pH, temps de séjour…) doivent être pris en compte, maîtrisés et suivis tout au long du processus. Il est également nécessaire de connaître les inhibiteurs de la méthanisation pouvant enrayer le processus. Comme tout procédé de traitement des déchets, la méthanisation est susceptible de générer, à chaque étape, de nombreux gaz et aérosols pouvant être délétères pour la santé des travailleurs potentiellement exposés. Cet article vise à rappeler le principe et le fonctionnement de la méthanisation, à répertorier les paramètres influant sur le procédé, les notions permettant de définir les caractéristiques du déchet entrant et les polluants délétères potentiellement émis au cours du procédé.
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Frechou, D. « Etude expérimentale de l'écoulement gaz-liquide ascendant à deux et trois fluides en conduite verticale ». Revue de l'Institut Français du Pétrole 41, no 1 (janvier 1986) : 115–29. http://dx.doi.org/10.2516/ogst:1986006.
Texte intégral
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Le Goff, H., A. Ramadane et P. Le Goff. « Modelisations des transferts couples de matière et de chaleur dans l'absorption gaz-liquide en film ruisselant laminaire ». International Journal of Heat and Mass Transfer 28, no 11 (novembre 1985) : 2005–17. http://dx.doi.org/10.1016/0017-9310(85)90094-8.
Texte intégral
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DIRRENBERGER1, P. « Méthanisation (partie 2) : technologies de digestion et procédés utilisés – état de l’art ». Techniques Sciences Méthodes, no 9 (21 septembre 2020) : 33–56. http://dx.doi.org/10.36904/tsm/202009033.
Texte intégralRésumé :
La méthanisation est un processus biologique de dégradation anaérobie de la matière organique, poursuivant deux buts principaux : une valorisation énergétique par la production de biogaz, composé en majorité de méthane (CH4) et de gaz carbonique (CO2), et une valorisation agronomique par la production de digestat (résidu organique liquide ou pâteux des déchets non digérés), riche en nutriments (azote, phosphore, potassium) et pouvant être utilisé comme fertilisant ou amendement (épandage direct ou compostage). La méthanisation suit un schéma global relativement générique (prétraitement des déchets entrants; digestion; posttraitement du digestat produit et valorisation du biogaz), mais les technologies existantes et les procédés qui leur sont associés sont souvent complexes et variés. Certaines technologies ont été développées en voie humide (réacteurs infiniment mélangés, à lit fixe, à lit fluidisé ou à lit de boues) et d’autres en voie sèche (réacteurs verticaux à recirculation de digestat ou de biogaz, horizontaux à piston, batch à percolation ou cellules de méthanisation). Les procédés qui sont associés à ces diverses technologies se différencient par les choix de prétraitement et de posttraitement appliqués en amont et en aval de la méthanisation, avec une contrainte principale : la nature des déchets à méthaniser. Toutes les variantes sont ensuite possibles à décliner afin d’optimiser l’efficacité du procédé choisi.
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COUTU, A., L. ANDRÉ, S. MOTTELET, S. AZIMI, S. GUÉRIN, V. ROCHER, A. PAUSS et T. RIBEIRO. « Conception de réacteurs et compteurs de gaz innovants pour la méthanisation en voie sèche à l’échelle laboratoire ». Techniques Sciences Méthodes, no 9 (21 septembre 2020) : 71–82. http://dx.doi.org/10.36904/tsm/202009071.
Texte intégralRésumé :
Le but de cette étude est de concevoir et de valider un ensemble de réacteurs et de compteurs de gaz permettant d’étudier la méthanisation en voie sèche à l’échelle laboratoire. L’intérêt de cet ensemble est de permettre la mise en oeuvre d’essais sur des substrats solides complexes, tels que des fumiers pailleux, tontes d’herbe et biodéchets, avec des quantités mises en jeu significatives, tout en préservant la structure et les caractéristiques physiques des substrats à étudier (pas de prétraitements préalables tels que broyage ou séchage). Il permet également d’agir sur les paramètres physiques clés, tel que la composition en substrats, l’immersion du massif et la recirculation de l’inoculum. Sa conception permet de réaliser deux types d’expériences : un suivi de production de méthane et une expérience de traçage au sein du massif solide. Le suivi de la production de méthane peut s’effectuer pour une composition en substrats donnée, pour laquelle l’immersion et les contraintes de recirculation sont déterminées. Cela permet des expériences d’optimisation de ces paramètres, notamment par les méthodes fournies par les plans d’expériences. Le traçage permettra quant à lui de déterminer le temps de séjour de la phase liquide au sein du massif solide. La création de cet ensemble a suivi un processus de conception classique : génération d’idées, sélection du produit, développement du produit puis tests et comparaison à la littérature. Les deux premières étapes de création ont été effectuées par une veille bibliographique, puis par conception assistée par ordinateur à l’aide de l’outil AutoCAD 2020. L’ensemble ainsi créé a ensuite été construit en deux prototypes successifs afin de perfectionner sa mise en oeuvre. Le modèle final a enfin été mis en oeuvre en conditions réelles de méthanisation en voie sèche afin de valider son fonctionnement et de comparer les résultats obtenus à la littérature.
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Le Goff, H., A. Ramadane et P. Le Goff. « Un modèle simple de la pénétration couplée de chaleur et de matière dans l'absorption gaz-liquide en film ruisselant laminaire ». International Journal of Heat and Mass Transfer 29, no 4 (avril 1986) : 625–34. http://dx.doi.org/10.1016/0017-9310(86)90094-3.
Texte intégral
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Ferrari, Gérald, et Chantal Hory. « Dosage des acides aminés des vins et des moûts par chromatographie gaz-liquide sur colonne macrobore ». OENO One 22, no 4 (31 décembre 1988) : 299. http://dx.doi.org/10.20870/oeno-one.1988.22.4.1266.
Texte intégralRésumé :
<p style="text-align: justify;">La méthode d'analyse des acides aminés du vin par chromatographie gaz-liquide mise au point en 1979 par LHUGUENOT reste intéressante, bien que la tendance actuelle soit l'utilisation de la chromatographie liquide haute performance (SANDERS,1985; TRICARD, 1986). Cette technique également rapide est toutefois coûteuse.</p><p style="text-align: justify;">Il nous a semblé opportun d'améliorer la méthode LHUGUENOT, en mettant à profit les développements récents en chromatographie gaz-liquide.</p>
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Aderinboye, R. Y., et A. O. Olanipekun. « An in-vitro evaluation of the potentials of turmeric as phytogenic feed additive for rumen modification ». Nigerian Journal of Animal Production 48, no 3 (6 mars 2021) : 193–203. http://dx.doi.org/10.51791/njap.v48i3.2950.
Texte intégralRésumé :
The potential risk to animal and human health in the use of antibiotic feed additives for modifying rumen fermentation has necessitated the search for natural alternatives which are generally regarded as safe. The aim of this study was to evaluate the potentials of turmeric powder in rumen manipulation using the in vitro method. Substrate of Panicum maximum and concentrate in ratio 6: 4 with turmeric inclusion at four levels of 0, 5, 10 and 15 mg/g dry matter (DM) were used for this study. The experiment was arranged in a completely randomized design. Approximately 200 mg of substrate in each treatment was weighed separately into 100 mL glass syringes into which 30 mL of rumen fluid and buffer solution (1:2 v/v) were added. The quantities of total gas, methane, ammonia, total volatile fatty acids production and substrate degraded were determined 48-h post incubation. Rumen bacteria, protozoa, fungi population were determined and microbial biomass was estimated. Some phytochemical constituents of turmeric were also determined using standard methods. Turmeric had a higher percentage of curcumin relative to other phytochemical contents determined. Turmeric effectively and consistently (p < 0.05) reduced gas production at levels above 5 mg/g of substrate inclusion throughout the 48-h incubation period. Similarly, turmeric reduced (p < 0.05) methane, carbon-dioxide, ammonia and total volatile fatty acids production, and substrate degradation at 10 – 15 mg/g inclusion. Rumen bacteria and protozoa reduced when turmeric was included at 10 – 15 mg/g while fungi reduction was observed at 15 mg/g of inclusion. Reduction in microbial biomass was observed at 15 mg/g of turmeric inclusion. It can be concluded from this study that turmeric inclusion above 5 mg/g DM of substrate, can modify the rumen by causing a reduction in fermentation end-products. The reduction of ammonia production at 15 mg/g which significantly reduced microbial biomass has implication for lowering microbial protein synthesis.
Le risque potentiel pour la santé animale et humaine dans l'utilisation d'additifs alimentaires antibiotiques pour modifier la fermentation du rumen a nécessité la recherche d'alternatives naturelles qui sont généralement considérées comme sûres. Le but de cette étude était d'évaluer les potentiels de la poudre de curcuma dans la manipulation du rumen en utilisant la méthode in vitro. Substrat de Panicum maximum et concentré dans le rapport 6: 4 avec l'inclusion de curcuma à quatre niveaux de 0, 5, 10 et 15 mg/g de matière sèche (DM) ont été utilisés pour cette étude. L'expérience a été organisée dans une conception complètement randomisée. Environ 200 mg de substrat dans chaque traitement ont été pesés séparément dans des seringues en verre de 100 mL dans lesquelles 30 mL de liquide rumen et de solution tampon (1:2 v/v) ont été ajoutés. Les quantités totales de gaz, de méthane, d'ammoniac, de production totale d'acides gras volatils et de substrat dégradé ont été déterminées 48 h après incubation. La bactérie Rumen, le protozoaire, la population de champignons ont été déterminés et la biomasse microbienne a été estimée. Certains constituants phytochimiques du curcuma ont également été déterminés à l'aide de méthodes standard. Le curcuma avait un pourcentage plus élevé de curcumine par rapport à d'autres contenus phytochimiques déterminés. Le curcuma a réduit efficacement et systématiquement (p < 0,05) la production de gaz à des niveaux supérieurs à 5 mg/g d'inclusion du substrat tout au long de la période d'incubation de 48 h. De même, le curcuma a réduit (p < 0,05) le méthane, le dioxyde de carbone, l'ammoniac et la production totale d'acides gras volatils, et la dégradation du substrat à 10 à 15 mg/g d'inclusion. Les bactéries rumen et le protozoaire ont diminué lorsque le curcuma a été inclus à 10 – 15 mg/g tandis que la réduction des champignons a été observée à 15 mg/g d'inclusion. La réduction de la biomasse microbienne a été observée à 15 mg/g d'inclusion de curcuma. On peut conclure de cette étude que l'inclusion de curcuma au- dessus de 5 mg/g de DM de substrat, peut modifier le rumen en causant une réduction des produits finaux de fermentation. La réduction de la production d'ammoniac à 15 mg/g, ce qui a considérablement réduit la biomasse microbienne, a des répercussions sur l'abaissement de la synthèse des protéines microbiennes.
Thèses sur le sujet "Fluide (gaz et liquide)"
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Raynal, Ludovic. « Instabilité et entrainement à l'interface d'une couche de mélange liquide-gaz ». Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015), 1997. http://www.theses.fr/1997GRE10222.
Texte intégralRésumé :
Le present travail concerne l'etude d'une couche de melange entre une phase liquide lente et une phase gazeuse rapide. Cette etude s'inscrit dans le cadre des recherches sur les mecanismes de brisure primaire appliquees au probleme de combustion dans les moteurs fusee. Nous nous sommes interesses a determiner experimentalement des grandeurs globales caracteristiques de l'entrainement comme la longueur de dard liquide, c'est a dire la longueur de coherence du jet liquide, et l'angle d'ouverture du spray, ainsi que les mecanismes fins de l'instabilite de cet ecoulement cisaille. La modification de la tension de surface et de la viscosite du liquide a permis de montrer que la longueur de dard n'est correlee ni par le nombre de weber ni par le nombre de reynolds liquide. On montre que le parametre principal qui quantifie l'entrainement de liquide, et qui donc fixe cette longueur, est le rapport des flux de quantite de mouvement. Une correlation impliquant ce parametre et le nombre de reynolds de l'ecoulement de gaz est proposee. L'angle d'ejection est quant a lui essentiellement constant si l'on se place dans le referentiel lie a l'interface, il vaut alors approximativement 50 degres. Ces deux resultats experimentaux sont confortes par des modeles simples. La destabilisation de l'interface et sa dependance sur les conditions initiales sont bien predites par une analyse de stabilite lineaire de l'ecoulement liquide-gaz. Il s'avere que la longueur et la vitesse caracteristiques du probleme sont respectivement fixees par l'epaisseur de vorticite du profil de vitesse du gaz et par la moyenne des vitesses des courants ponderees par la racine de leur densite. Ce resultat est obtenu quelque soit la nature des ecoulements (laminaires ou turbulents) en sortie d'injecteurs. Enfin, les mecanismes possibles gouvernant la formation des gouttes a partir des perturbations de surface sont discutes.
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Naciri, Ahmed. « Contribution à l'étude des forces exercées par un liquide sur une bulle de gaz : portance, masse ajoutée et interactions hydrodynamiques ». Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1992. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/TH_T1574_anaciri.pdf.
Texte intégralRésumé :
La modélisation des écoulements diphasiques à bulles se heurte à un certain nombre de difficultés liées essentiellement à la méconnaissance des mécanismes physiques à l'échelle de la bulle, en particulier la force exercée par un liquide en mouvement non uniforme sur la bulle et les effets d'interaction hydrodynamique entre bulles. De ce fait, nous nous sommes intéressés dans ce travail à trois mécanismes de base : -La quantification de la force de portance, soit expérimentalement dans le cas d'une bulle placée dans un écoulement en rotation ; ceci nous a permis d'évaluer le coefficient de portance et de montrer que sa valeur est comprise entre celle obtenue pour un fluide parfait et celle déduite des simulations numériques pour une sphère solide ; soit théoriquement pour un corps axisymétrique place dans un écoulement faiblement cisaillé de fluide parfait ou on a montre l'égalité entre le coefficient de portance et celui de masse ajoutée. -La détermination expérimentale de la quantité de fluide déplacé par une bulle isolée et la comparaison de ce phénomène à celui de masse ajoutée. II s'est avéré dans cette étude que lorsque l'interface de la bulle demeure approximativement sphérique on a l'égalité entre ces deux quantités. -L'évaluation de la force mutuelle d'interaction entre deux bulles de même diamètre montant dans un liquide au repos. Les résultats sont comparés à la théorie de fluide parfait où on montre que celle-ci décrit correctement l'interaction lorsque la répartition du champ de pression constitue l'effet dominant. Ceci tombe en défaut lorsque les effets du sillage sont ressentis par l'une des deux bulles. L'utilisation du résultat concernant la force de portance dans un code de calcul développé au Laboratoire montre que la démarche suivie dans le cadre de ce travail peut aider à l'amélioration des lois de fermeture utilisées dans les modélisations des écoulements a bulles.
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Del, Pozo Mariano. « Transfert de matière et de chaleur particule-liquide en lit fluidise gaz liquide-solide ». Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1992. http://www.theses.fr/1992INPL044N.
Texte intégralRésumé :
On étudié les transferts de matière et de chaleur liquide-solide ainsi que le transfert de matière gaz-liquide dans des réacteurs à lit fluidisé gaz-liquide-solide de billes de verre de 3 et 5 mm. L'étude du transfert local de matière liquide-solide utilise la réduction électrochimique de l'oxygène dissous; elle met en évidence l'influence du nombre de points de contact entre billes et le rôle de chaque phase dans le transfert. L'étude du transfert particule-lit fait appel a une technique originale et met en évidence les limites des analogies classiques entre les transferts de matière et de chaleur. Les résultats de ces études sont interprétés à l'aide d'un modèle film-pénétration à renouvellement d'interface. On propose une technique d'étude de la fréquence des collisions entre particules. Cette technique met en évidence la différence de comportement entre une électrode fixe et une électrode mobile. Le coefficient volumétrique d'absorption est mesuré à l'aide d'une variante de la technique classique de désorption dans l'azote. L'ensemble des résultats obtenus met en lumière l'influence considérable que peut avoir un angle d'inclinaison, même minime, de la colonne par rapport à la verticale sur les caractéristiques hydrodynamiques et de transfert
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Cappello, Vincenzo. « Extrapolation des réacteurs agités gaz-liquide par modélisation tridimensionnelle de l'hydrodynamique, transferts et cinétique ». Thesis, Université Clermont Auvergne (2017-2020), 2020. http://www.theses.fr/2020CLFAC040.
Texte intégralRésumé :
Dans le cadre de la production de bio-carburants, les fermenteurs agités aérés sont utilisés la culture de micro-organismes car ils permettent d’assurer un bon transfert d’oxygène entre gaz et liquide, tout en homogénéisant de manière efficace la concentration en substrats. Dans le cas de la production d’enzyme par le champignon filamenteux Trichoderma reesei (une étape clef de la production d’éthanol 2G), le transfert d’oxygène est dégradé par la rhéologie non-newtonienne du moût fermentaire. Par ailleurs, les volumes fermentaires nécessaires aux futures unités de production de bioéthanol sont tellement élevés, de l’ordre de plusieurs centaines de m3 ou plus, que l’homogénéité des substrats n’est plus assurée.Dans ce contexte, la finalité des travaux présentés était de développer un outil de prédiction de performances et d’extrapolation des fermenteurs aérés, basé sur la mécanique des fluides numériques (ou CFD : Computational Fluid Dynamics), et permettant de coupler l’hydrodynamique, la rhéologie, le transfert de matière ainsi que le métabolisme simplifié des microorganismes. Pour arriver à cela, plusieurs étapes expérimentales ont été préalablement menées.Les tailles de bulles présentes dans divers milieux (filtrat fermentaire, milieux modèles) ont été caractérisées à l’aide d’une technique de sonde optique développée à IFPEN lors de travaux antérieurs, mais encore jamais appliquée aux milieux non-newtoniens. Ces mesures inédites de tailles de bulles ont été complétées par la caractérisation du transfert gaz/liquide (kLa) dans chaque système étudié, et la combinaison des différents résultats a permis de développer un modèle de coefficient de transfert (kL) à implémenter dans le modèle CFD. Par ailleurs, des caractérisations hydrodynamiques de type Temps de mélange (par colorimétrie et traitement d’image) et Vélocimétrie (par tube de Pavlov) ont été menées dans les milieux visqueux aérés pour valider les simulations hydrodynamiques.Le modèle développé, basé sur une approche diphasique Eulérienne, et une description moyennée des champs de vitesse (approche dite RANS : Reynolds Averaged Navier-Stokes équations) est utilisé pour illustrer la dégradation du mélange lors de l’extrapolation de la production d’enzymes. Ce phénomène se traduit par l’apparition de gradients de concentrations en substrats (sucres, oxygène dis- sous). Les résultats issus du modèle seront utilisés pour guider les futurs développements technologiques de fermenteurs, ainsi que pour mener des cultures biologiques représentatives de type scale-down, en fermenteurs multizones. Les simulations numériques et les expériences de scale-down permettront d’évaluer la résistance des microorganismes aux gradients de concentrations en substrats subis dans les fermenteurs industrielsMechanically-agitated reactors are widely used in aerobic fermentation, because they provide good mixing of reactants and high performance in terms of oxygen mass transfer. In the enzyme production process by filamentous fungi Trichoderma reesei, the mass transfer is hindered by the complex rheology of the fermentation broth. This process is a key step in the production of second-generation ethanol; however, because of the high fermentation volumes (∼ 100 m3) required for future bioethenol production units, the reactor scale-up is challenging. In fact, by increasing the size of the fermenter, large scale substrate gradients tend to appear.In this framework, the objective of this study is to develop a predictive tool based on Computational Fluid Dynamics (CFD) for the design and scale-up of aerated reactors. The numerical model here proposed, allows one to characterize such systems by coupling hydrodynamics, rheology, mass transfer, and a simplified metabolic model. To assess the fidelity of the model, several experimental analyses were carried out. Bubble size in shear-thinning liquids and in fermentation broth was measured thanks to a novel technique that was previously developed at IFPEN. This measuring techniques is based on phase- detective optical probes, and its use in stirred tank reactors and in viscous liquids was validated during this study. Bubble size measurements were supplemented with gas-liquid transfer coefficient (kLa) and gas holdup measurements. By combining these data, it was possible to develop a dimensional model for the liquid-side mass transfer coefficient (kL), that served to model the mass transfer mechanism in the CFD simulations.Moreover, the reactor hydrodynamics was characterized in terms of mixing time (via colorimetric method and image processing), and liquid velocity (with the Pavlov tube). These data were then used to quantify the accuracy of the simulations. The numerical model — based on the two-phase Eulerian model, and on Reynolds-averaged Navier-Stokes equations — was used to highlight the mixing degradation that accompanies the scale-up of the protein production process. Results from coupled simulations (distribution of substrate and oxygen concentrations) will be used to guide future design and technology optimization of fermenters, as well as to develop more representative scale-down models for microbial cultures. CFD simulations and scale-down data will assess the microorganisms’ resistance to exposure to substrate content variation inside industrial reactors
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Tavakoli, Gheynani Touraj. « Hydrodynamique et transfert gaz-liquide non newtonien en fluidisation triphasique ». Toulouse, INPT, 1989. http://www.theses.fr/1989INPT039G.
Texte intégralRésumé :
La fluidisation gaz-liquide-solide est etudiee experimentalement du point de vue hydrodynamique (vitesse minimale, expansion, retentions du liquide et du gaz) et du point de vue transfert de matiere par absorption d'oxygene. Les mesures hydrodynamiques sont effectuees avec divers liquides newtoniens et non newtoniens et par analogie on determine une viscosite apparente. Par rapport a l'eau, l'ecoulement est profondement modifie par la coalescence qui produit un regime a bulles deformees ou a bouchons. Cependant, les retentions sont assez peu influencees par la viscosite de meme que par le diametre des particules. En transfert de matiere, les profils de concentration en oxygene dissous sont traites par le modele a dispersion axiale et fournissent les coefficients caracteristiques, de la dispersion axiale et du transfert volumetrique. L'accroissement de viscosite se traduit essentiellement par une forte reduction du coefficient volumetrique de transfert en raison de la reduction d'aire interfaciale. Par contre, l'influence de la vitesse de gaz reste tres importante. Le modele peut etre ameliore par la prise en compte de la coalescence, par l'intermediaire d'une reduction axiale exponentielle de ce coefficient volumetrique
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Fu, Taotao. « Ecoulements gaz-liquide et comportement des bulles en microcanaux ». Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2010. http://www.theses.fr/2010INPL030N/document.
Texte intégralRésumé :
Les écoulements gaz-liquide constituent un axe de recherche très actif en microfluidique. Le rapport des débits entre les deux phases, la formation de bulles et les champs de vitesse des microcanaux ont été étudiés dans cette thèse, en utilisant une caméra numérique rapide et un microsystème de Particule Image Velocimetry (micro-PIV). En particulier, le diagramme des phases gaz-liquide ont été établi dans des microcanaux carrés ; la formation des bulles en fluides tant newtoniens que non newtoniens a été étudiée en détail dans plusieurs configurations géométriques telles que T-injonction et flow-focusing. Les mécanismes régissant la formation d'une bulle ont été modélisés pour chaque étape : expansion, amincissement et rupture. L'étape amincissement de la traînée d'une bulle est notamment contrôlée par une pression orthogonale qui dépend du débit du liquide. Dans le cadre de flow-focusing, le mécanisme de la rupture du film gazeux peut être décrit par une loi d'échelle reliant l'épaisseur minimale du film au temps restant juste avant la rupture avec un exposant 1/3. Le caractère non newtonien de fluides PAAm allonge la traînée d'une bulle par rapport aux fluides newtoniens. Enfin, l'étude de la coalescence entre bulles a été entreprise à l'échelle microscopique ainsi que le comportement complexe des trains de bulles dans des réseaux de microcannauxGas-liquid two-phase flow is an important research project in microfluidics. The gas-liquid two-phase flow, the bubble formation and moving behaviours in microchannels were investigated, by using a high speed digital camera and a micro Particle Image Velocimetry (micro-PIV). The gas-liquid two-phase flow in vertical rectangular microchannels was investigated and a flow pattern map was constructed; the bubble formation in both Newtonian and non-Newtonian fluids in cross-flowing microfluidic T-junctions and flow-focusing devices was investigated; the bubble formation process could be divided into expansion, collapse and pinch-off stages; the collapse speed of the gaseous thread in the second stage is controlled by the squeezing pressure, and is proportional to the liquid flow rates; while the minimum width of the neck of the gaseous thread in the third stage for bubble formation in flow-focusing devices could be scaled with the remaining time to the ultimate pinch-off as a power law relationship with an exponent of 1/3; the PAAm solutions prolong the gaseous thread in the tangential direction of the neck; bubble coalescence in a microchannel with an expansion section was studied; the bubble behavior in a microchannel with a loop was also investigated
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Kuwahara, Takuya. « Caractérisation des régimes d'écoulement diphasique gaz-liquide par fluide magnétique : appareillage, mesures, traitement du signal et analyse de données ». Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2008. http://www.theses.fr/2008ECAP1064.
Texte intégralRésumé :
Les écoulements de fluides diphasiques gaz-liquide interviennent dans de nombreux domaines d'applications. En particulier, l'obtention des paramètres clés de ces écoulements pour l'analyse et la conception de systèmes de conversion d'énergie reste aujourd'hui un sujet actif de recherche. Le but de la présente thèse est de proposer de nouvelles techniques peu couteuses de mesure des paramètres clés tel que taux de vide, vitesse de bulle et régime d'écoulement. Les techniques utilisent un fluide magnétique. Pour un écoulement air-eau les mesures peuvent être obtenues en ajoutant une petite quantité de fluide magnétique dans l'eau. On propose un cadre théorique permettant la dérivation du taux de vide à partir des mesures de réponse en voltage. L'estimation de la vitesse de bulle est obtenue en appliquant une transformée en ondelette complexe au signal de réponse en voltage. L'identification du régime d'écoulement est réalisée par une technique d'analyse de données de type réseau de neurones artificiel utilisant des fonctions à base radiale. Les considérations théoriques de mesures présentées sont validées par comparaison avec des techniques usuelles (intrusives ou couteuses) de mesures des caractéristiques diphasiques. Le procédé innovant de mesure non intrusive présenté dans cette thèse est démontré produire de faibles erreurs relatives sur les caractéristiques recherchées. De plus, les techniques de traitement du signal et d'analyse de données utilisées permettent d'atteindre l'extraction des caractéristiques quasiment en temps réel. Enfin, les paramètres clés peuvent être mesurés simultanément à partir du même signal, ce qui rend très simple l'instrumentation de mesure.
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Oladyshkin, Sergey. « Découplage de la thermodynamique et hydrodynamique et solutions asymptotiques des problèmes d'écoulement compositionnel gaz-liquide en milieux poreux ». Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2006. http://www.theses.fr/2006INPL059N/document.
Texte intégralRésumé :
Le travail actuel traite le problème de l'écoulement gaz-liquide compositionnel pour la représentation d'un puits dans des simulations de réservoir. L'objectif est de développer les rapports analytiques qui pourraient lier la pression de puits, la saturation et les concentrations de composant à leurs valeurs moyennes dans chaque zone de l'influence de puits. Nous avons montre que des N-2 équations décrivant le transport des concentrations de phase peuvent être transformées en équations ordinaires (différentiation en ce qui concerne la pression) indépendantes du temps et de l'espace examinant le long des lignes de courant. Ces équations transformées représentent des relations thermodynamiques additionnelles réduisant le degré de liberté thermodynamique. En raison de ceci le variance thermodynamique du modèle compositionnel limite s'avère égal à 1 pour tout nombre de composants chimiques. Cette transformation assurent se découplage total du modèle compositionnel limite dans le nouveau modèle thermodynamique et le modèle hydrodynamique, qui peut être resoved inedpendently d'un un autre. Le modèle thermodynamique décompose est totalement indépendant sur l'hydrodynamique, et décrit le comportement d'équilibre d'un système gaz-liquide ouvert. Ce modèle contient les équations d'équilibre et la EOS classiques, aussi bien que les N-2 nouvelles équations appelées la "Delta-loi", qui déterminent la variation de composition d'un système ouvert dans lequel la masse de chaque composant n'est pas conservée. Le modèle hydrodynamique décompose a été utiliser pour développer les solutions asymptotiques des problèmes d'écoulement de gaz-condensat. Le problème a été montré perturbé singulièrement avec la formation d'une couche limite à voisinage du puits. Dans cette couche la propriété basique de contraste des mobilities de gaz et de liquide est perturbée. On développe une technique spéciale qui permet de construire des expansions asymptotiques sous forme de deux diverses séries: le primer est valide loin du puits (l'expansion extérieure), alors que le second dans valide à voisinage du puits (la couche limite ou l'expansion intérieure). En appliquant la méthode asymptotique suggérée, nous avons développé les solutions asymptotiques pour le problème de l'écoulement multicompositionnel de gaz-condensat àu puits dans un domaine borné à un débit variable. En plusieurs cas la solution peut être obtenue sous la forme analytique, alors qu'en cas général de l'écoulement la méthode mène à une solution de semi-analytical, présentée comme problème initial pour une équation. Cette solution, même étant présenté en forme non-analytique, est beaucoup plus simple que le modèle compositionnel original, car l'équation pour la saturation ne dépend pas de la pression locale, mais dépend de la pression de bord seulement. Dans le dernier chapitre nous avons prolongé cette approche au cas quand la pression capillaire n'est pas négligée. Nous avons supposé cependant que les forces capillaires sont inférieures à la différence de pression entre le puits et la bord de réservoir, dus à ce que nous avons appliqué la méthode de perturbation pour petit nombre capillaire inverse. On obtient les solutions asymptotiques améliorées qui tiennent compte de l'effet capillaire. Simulations numériques montrées que ces effets sont maximaux àu voisinage du puits. Le cas d'une exploitation à long terme du réservoir. Tout d'abord, la simulation traditionnelle du comportement de réservoir peut être effectuée avec l'ECLIPSE en ajoutant la méthode de Peaceman de représentation bonne, qui est une relation analytique pour la pression de puits par l'intermédiaire du débit de production. Cette relation inclut une saturation condensat qui peut être évaluée comme saturation moyenne de réservoir. Une telle simulation fournit un bon résultat pour la pression de puits (ou le débit de production), et un bon résultat pour la saturation de bord, mais des données faibles pour la saturation de puits. Cette valeur peut être calculée en utilisant les solutions asymptotiques suggérées dans le présent projet. Le cas d'un puits de production à court terme (un essai de puits). Il est suffisant de simuler le comportement de réservoir dans le domaine de l'influence de puits, en supposant que l'état de frontière demeure invariable (et connu a priori). Dans ce cas-ci les solutions asymptotiques suggérées dans le travail de presnet peuvent être directement employées pour simuler le problème (sans employer l'ECLIPSE). Le problème de l'écoulement de gaz-condensat à une fracture. Nous avons construit un champ plutôt arbitraire avec des lignes de courant orientées à la fracture, en supposant que la fracture joue le rôle d'une décharge, et les lignes de courant sont stationnaire. Pour une ligne de courant arbitraire nous avons reformulé le modèle d'écoulement de gaz-condensat dans des coordonnées cartésiennes. Pour ce problème nous avons développé les expansions asymptotiquesThe present work deals with the problem of the compositional gas-liquid flow for the well representation in reservoir simulations. The objective is to develop analytical relationships which would be able to link the wellbore pressure, saturation and component concentrations to their mean values within each zone of the well influence. It is shown that N-2 equations describing the transport of phase concentrations can be transformed into the space- and time-independent ordinary differential equations (differentiation with respect to pressure) when examined along flow streamlines. These transformed equations represent additional thermodynamic relations reducing the thermodynamic degree of freedom. Due to this the thermodynamic variance of the limit compositional model is shown to be equal to 1 for any number of chemical components. This transformation ensure a total splitting of the limit compositional model into the new thermodynamic model and a hydrodynamic model, which may be resoved inedpendently of one another. The split thermodynamic model is totally independent on the hydrodynamic one, and describes the equilibrium behaviour of an open gas-liquid system. This model contains the classic equilibrium equations and EOS, as well as N-2 new differential equations called the "delta-law" which determine the composition variation in an open system, in which the mass of each component is not conserved. The split hydrodynamic model consists of two equations for pressure and saturation. The split hydrodynamic model was used to develop asymptotic solutions of gas-condensate flow problems. The problem was shown to be singularly perturbed with formation of a boundary layer in the vicinity of the well. In this layer the basic contrast property of gas and liquid mobilities is perturbed. A special technique is developed which enables to construct asymptotic expansions in the form of two various series, one of them is valid far from the well (the exterior expansion), while the second one in valid in the vicinity of the well (the boundary-layer or interior expansion). By applying the suggested asymptotic method, we have developed the asymptotic solutions for the problem of multi-component gas-condensate flow to a well in a bounded domain at a variable flow rate. In several cases the solution may be obtained in the analytical form, while in general case of flow the method leads to a semi-analytical solution presented as an initial problem for a differential equation. This solution, even being presented in non-analytical form, is much simpler than the original compositional model, as the equation for saturation does not depend on the local pressure, but on the boundary pressure only. In the last chapter we extended this approach to the case when the capillary pressure is not neglected. We assumed however that the capillary forces are lower than the pressure difference between the wellbore and reservoir boundary, due to which we applied the perturbation method over the small inverse capillary number. The improved asymptotic solutions are obtained which take into account the capillary effect. Numerical simulations shown that these effects are maximal in the vicinity of the well. For the practice, the obtained asymptotic solutions may be used in the following way to resolve the problem of gas-condensate well representation. The case of a long-term exploitation of the reservoir}. First of all, the traditional simulation of the reservoir behaviour can be performed with ECLIPSE by adding the Peaceman method of well representation, which is an analytical relation for the wellbore pressure via the production rate. This relation includes a condensate saturation which can be evaluated as a mean reservoir saturation. Such a simulation provides a good result for the wellbore pressure (or the production rate), and a good result for the boundary saturation, but poor data for the wellbore saturation. This value can be calculated next by using the asymptotic solutions suggested in the presented project. The case of a short-term well production (a well test). It is sufficient to simulate the reservoir behaviour in the domain of the well influence, by assuming that the boundary state remains invariable (and known a priori). In this case the asymptotic solutions suggested in the presnet work can be directly used to simulate the problem (without using ECLIPSE)
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Soualmia, Amel. « Structure et modélisation d'écoulements internes de gaz et de liquide à phases séparées ». Toulouse, INPT, 1993. http://www.theses.fr/1993INPT132H.
Texte intégralRésumé :
Dans les ecoulements internes de gaz et de liquide, les interactions entre les vagues, le courant moyen et la turbulence sont a l'origine d'ecoulements secondaires comme l'ont montre des travaux precedents, dont les principaux resultats sont rappeles dans une revue bibliographique. Les resultats d'experiences en canal rectangulaire et circulaire sont presentes: ils concernent la determination des champs moyens de vitesse et des composantes du tenseur de reynolds dans chaque phase et la caracterisation du champ de vagues. Ils permettent de preciser les conditions d'apparition des ecoulements secondaires. Une base de donnees complete pour le canal rectangulaire est ainsi obtenue sur laquelle s'appuient les essais de modelisation numerique. Dans le gaz, la generation des ecoulements secondaires est controlee par l'anisotropie de la turbulence due aux variations transversales de la rugosite interfaciale provoquee par la refraction du champ de vague: une fermeture algebrique au second ordre du tenseur de reynolds permet de rendre compte de maniere satisfaisante de l'organisation tridimensionnelle de l'ecoulement du gaz si la distribution de rugosite est donnee. Dans le liquide, une procedure de moyenne de phase permet de separer fluctuations orbitales et turbulentes: les termes d'interaction responsables de la generation de la vorticite moyenne longitudinale sont mis explicitement en evidence. Avec une fermeture au premier ordre des contraintes turbulentes et un couplage a l'ecoulement de gaz par le frottement interfacial, le modele de la phase liquide est valide de facon satisfaisante. On dispose ainsi d'un modele couple de gaz et de liquide qui predetermine l'ecoulement a phases separees, si les caracteristiques des vagues sont connues
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Vial, Christophe. « Apport des méthodes de la mécanique des fluides à l'étude des contacteurs gaz/liquide : expérience et simulation numérique ». Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2000. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_2000_VIAL_C.pdf.
Texte intégralRésumé :
Ce travail est consacré à l'étude expérimentale, la modélisation et la simulation numérique d'une colonne à bulles et d'un réacteur à gazosiphon à recirculation externe. Il comporte trois parties. Dans un premier temps, nous avons mis au point la métrologie nécessaire à la mesure de paramètres hydrodynamiques globaux et locaux dans les écoulements à bulles. Dans cette partie, des méthodes de traitement des fluctuations du signal de pression en paroi ont été développées pour l'identification du régime d'écoulement, et trois techniques de mesures ont été adaptées aux écoulements à bulles pour mesurer la vitesse locale de la phase continue : le tube de «Pavlov», une méthode électrochimique et la vélocimétrie laser Doppler. Ces méthodes ont complété les techniques déjà disponibles pour étudier la dynamique de la phase gaz : sondes optiques locales et sonde Doppler à réflexion d'ultrasons. Cet ensemble de méthodes de mesure nous a ensuite permis de caractériser l'hydrodynamique des deux réacteurs. Les transitions de régime ont été déterminées. Les paramètres mesurés, aussi bien à l'échelle locale qu'à l'échelle du réacteur, sont: le taux de vide, la vitesse, la taille et la morphologie des bulles, ainsi que la vitesse du liquide et ses fluctuations locales. La contrainte tangentielle de frottement, qui ne pouvait être mesurée, a été estimée à partir d'un modèle simple. Finalement, l'évolution de tous ces paramètres a été analysée en fonction du débit de gaz, de son mode de distribution et du régime d'écoulement. Enfin, l'ensemble des données expérimentales obtenues aux échelles locales et globales sur les deux réacteurs a été comparé aux résultats fournis par un logiciel commercial de CFD. Différentes formulations de la traînée, des forces additionnelles et de la turbulence ont été utilisées pour obtenir le meilleur accord possible entre calculs et expériences. La capacité de ce code commercial à prédire correctement l'écoulement ainsi que ses limitations actuelles ont été étudiéesThis work is devoted to the experimental study, the modelling and the numerical simulation of the hydrodynamics of a bubble column and an external loop airlift reactor. It includes three parts. First, measuring techniques have been developed to study the local and global hydrodynamic parameters of the bubbly flow. In this section, several treatments of the fluctuating wall pressure signal have been developed to identify the prevailing flow regime; three measuring techniques have been adapted to bubbly flows in order to measure the local velocity of the continuous phase: the "Pavlov" tube, an electrochemical method and Laser Doppler Velocimetry. These techniques have completed the methods already available to study the dynamics of the gas phase: local optical probes and an ultrasound Doppler technique. Then, this set of measuring techniques has been used to characterise the hydrodynamics in both reactors. Regime transitions have been deterrnined. The local and global parameters which have been measured are: the gas hold-up; the velocity, the size and the morphology of the bubbles; the liquid velocity and its local fluctuations. The Reynolds shear stress, which could not be measured, has been estimated using a simple model. The evolution of these parameters has been related to the gas flow rate, the gas distribution and the hydrodynamic regime. The whole experimental data are finally compared to the predicted values obtained using a commercial CFD code. Several models of drag, additional forces and turbulence have been used to obtain the best agreement between calculations and experiments. The ability of this commercial code to predict correctly the flow and its current limits have been highlighted
Livres sur le sujet "Fluide (gaz et liquide)"
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Edelman, Anna. Synthèse de polycondensats : Étude, par chromatographie gaz-liquide "inverse", de leur affinité pour la triacetine et divers esters nitrés. Grenoble : A.N.R.T, Université Pierre Mendes France (Grenoble II), 1986.
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Contribution a l'etude des forces exercees par un liquide sur une bulle de gaz : Portance, masse ajoutee et interactions hydrodynamiques. 1992.
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SIMON, Guilhem, dir. Spectroscopies vibrationnelles. Editions des archives contemporaines, 2020. http://dx.doi.org/10.17184/eac.9782813002556.
Texte intégralRésumé :
Les spectroscopies vibrationnelles sont des techniques de caractérisation optique très répandues et utilisées dans de nombreux domaines scientifiques et industriels. Elles bénéficient depuis plusieurs années d’un grand essor, de par les nombreuses innovations technologiques qui les rendent de plus en plus performantes et utilisables sur des nombreux matériaux (cristaux et céramiques, polymères, verres…), molécules (organiques et inorganiques), sous diverses formes (liquide, gaz ou solide), sur des milieux biologiques, naturels, et sur des objets du patrimoine culturel. Les temps de mesures sont désormais compatibles avec des process industriels et les échelles spatiales de mesures tendent vers la résolution nanométrique. Ce livre est un ouvrage collectif et collaboratif entre chercheurs universitaires, CNRS et industriels, utilisateurs de ces techniques et au service de ces spectroscopies. Il s'adresse à un public large et se propose de faire le point à la fois sur la théorie de la spectroscopie vibrationnelle, mais aussi sur la définition, les caractéristiques et la mise en oeuvre de ces diverses techniques à travers des exemples variés d'utilisation.
Chapitres de livres sur le sujet "Fluide (gaz et liquide)"
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Drochon, Bruno. « Énergie et formulation ». Dans Énergie et formulation, 26–34. EDP Sciences, 2005. https://doi.org/10.3917/edp.canse.2005.01.0026.
Texte intégralRésumé :
Dans la construction des puits destinés à l’extraction de pétrole ou de gaz la cimentation doit assurer le support mécanique du cuvelage, l’étanchéité entre la roche et le cuvelage et l’isolation entre les différentes couches géologiques afin d’éviter les transferts de fluides entre ces zones. Les coulis de ciment (Portland) doivent répondre à un certain nombre de critères bien spécifiques. L’espace entre le cuvelage et la roche se présentant typiquement comme un annulaire de plusieurs centaines de mètres de long et de 2 à 4 cm d’épaisseur, les coulis doivent être beaucoup plus fluides que ceux rencontrés dans le bâtiment. Selon la nature géologique des roches traversées et la profondeur, la densité du coulis de ciment doit être ajustée de manière que la pression exercée par la colonne de ciment liquide empêche toute remontée de fluide sans fracturer la roche. Les coulis sont préparés en surface à température ambiante juste avant d’être pompés. D’une manière générale, plus le puits est profond, plus la température et le temps de pompage sont élevés. Pour optimiser la formulation du coulis, il s’agit de gérer la cinétique de prise du ciment, et de prendre en compte l’effet de la température sur la rhéologie et la stabilité du coulis. Formuler un coulis de ciment, c’est donc obtenir un coulis de densité donnée, avec une rhéologie appropriée aux conditions de placement, ne présentant aucune sédimentation ni synérèse, avec un temps de prise donné, compte tenu du profil de température. Les principales difficultés rencontrées pour une telle optimisation sont les suivantes : Le ciment Portland est extrêmement variable d’un pays à l’autre, Les plastifiants retardent et les retardateurs dispersent, Les propriétés des différents additifs chimiques sont dépendantes de la température, Tous ces additifs doivent être compatibles entre eux.
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LE PIERRÈS, Nolwenn. « Stockage de chaleur par procédés à absorption ». Dans Stockage de la chaleur et du froid 2, 99–145. ISTE Group, 2023. http://dx.doi.org/10.51926/iste.9134.ch2.
Texte intégralRésumé :
Un des phénomènes possibles pour le stockage de chaleur ou de froid thermochimique est d’absorption liquide-gaz. Dans ce chapitre, le principe de fonctionnement des systèmes à absorption, les performances attendues en fonction des conditions d’utilisation, les composants mis en jeu, des développements récents sur des cycles intensifiés et quelques exemples d’application sont présentés.
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Doraiswamy, L. K. « Gas-Liquid and Liquid-Liquid Reactor Design ». Dans Organic Synthesis Engineering. Oxford University Press, 2001. http://dx.doi.org/10.1093/oso/9780195096897.003.0024.
Texte intégralRésumé :
The design equation for any reactor expresses its output as a function of the input. For a gas-liquid reactor, the output may be expressed as [Output] = f [input] In Chapter 14, we formulated a number of regimes with corresponding conditions and governing rate equations. In the present chapter, we recast the rate equations in a general form that indicates the relative roles of reaction, liquid film diffusion, and gas film diffusion. Then we briefly discuss the design principles of the more common classes of fluid-fluid reactors. Detailed treatments of design may be found in the books of Astarita (1967), Danckwerts (1970), Shah (1979), Levenspiel (1972, 1993), Doraiswamy and Sharma (1984b), Bisio et al. (1985), and Kastanek et al. (1993).
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N’TSOUKPOE, Kokouvi Edem. « Matériaux pour le stockage thermochimique et par sorption ». Dans Stockage de la chaleur et du froid 2, 5–97. ISTE Group, 2023. http://dx.doi.org/10.51926/iste.9134.ch1.
Texte intégralRésumé :
Le stockage thermique par sorption ou par voie thermochimique utilise des phénomènes mettant en jeu un gaz en contact avec un matériau liquide, solide ou gazeux. Après une introduction du principe de stockage thermique sous forme de potentiel chimique et des caractéristiques des matériaux susceptibles d’y convenir, ce chapitre donne un aperçu des matériaux les plus utilisés dans ce domaine.
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Bruch, L. W., Milton W. Cole et Eugene Zaremba. « Monolayer Examples ». Dans Physical Adsorption : Forces and Phenomena, 196–245. Oxford University PressOxford, 1997. http://dx.doi.org/10.1093/oso/9780198556381.003.0006.
Texte intégralRésumé :
Abstract In this chapter we survey several examples of physically adsorbed monolayers chosen according to two criteria: (1) to demonstrate the interesting variety of physical phenomena present and (2) to illustrate the outstanding features of the general theory in Chapters 4 and 5. Fluid phases (dilute gases and liquids) have correlation lengths that usually are small except near the gas-liquid critical point, but in the monolayer the correlation length may reach thousands of angstroms near a melting transition (Specht et al. 1985; Nuttall et al. 1994). Further, the spatially periodic external potential arising from the substrate lattice may cause the fluid density to be quite nonuniform. The solid phases have sharp diffraction patterns and present a most diverse set of structures in the monolayer regime; we emphasize the types of lattices and their evolution under increased temperature and lateral stress.
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Abriola, Linda M., et Kurt D. Pennell. « Persistence and Interphase Mass Transfer of Liquid Organic Contaminants in the Unsaturated Zone : Experimental Observations and Mathematical Modeling ». Dans Vadose Zone Hydrology. Oxford University Press, 1999. http://dx.doi.org/10.1093/oso/9780195109900.003.0012.
Texte intégralRésumé :
Surface and subsurface releases of organic chemicals have resulted in widespread contamination of groundwaters and soils. Frequently, such chemicals are introduced into the subsurface as nonaqueous-phase liquids (NAPLs), which are only slightly miscible with water. These organic liquids tend to migrate downward through the unsaturated soil zone, displacing the pore gases under the action of gravitational forces. During its migration, a portion of the NAPL will become entrapped in the soil pores due to capillary forces, creating zones of persistent contamination in the soil matrix. Organic liquid saturation in such zones may range from approximately 4% to 10% of the pore space (Wilkins et al., 1995). This entrapped NAPL may serve as a long-term source of contamination to the aqueous and gaseous pore fluids through subsequent dissolution and volatilization. Soil vapor extraction (SVE) has evolved over the past decade as an attractive in situ remediation technology for unsaturated soils contaminated by entrapped volatile organic compounds (VOCs). This technology involves the induction of gas flow within the porous medium to enhance volatilization of entrapped contaminants (Hutzler et al., 1989). Based upon the success of a number of feasibility studies and the ease of implementation, SVE remediation technologies are currently employed at approximately 18% of Superfund sites (Travis and Macinnis, 1992). An extensive review of the literature pertaining to SVE and related technologies is given in Rathfelder et al. (1995). Although widely implemented, SVE systems are typically designed and installed with limited understanding of the processes that control their effectiveness. Clearly, the performance of SVE will be strongly influenced by contaminant volatility and effective gas-phase permeability (Pedersen and Curtis, 1991). Relatively little is known, however, about the physical and chemical processes that control contaminant vapor-phase mass transfer. The SVE systems characteristically exhibit large initial VOC recovery rates, followed by a rapid decline in effluent gas concentrations to a persistent low level (e.g., Crow et al., 1987; DiGiulio, 1992). Furthermore, a temporary increase in the produced gas organic concentration has often been observed following SVE shutdown periods (McClellan and Gilham, 1992). Such behavior suggests the presence of mass transfer limitations.
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Ikariya, Takao, et Ryoji Noyori. « Advances in Homogeneous, Heterogeneous, and Biphasic Metal-Catalyzed Reactions in Dense-Phase Carbon Dioxide ». Dans Green Chemistry Using Liquid and Supercritical Carbon Dioxide. Oxford University Press, 2004. http://dx.doi.org/10.1093/oso/9780195154832.003.0006.
Texte intégralRésumé :
The use of compressed carbon dioxide as a reaction medium, either as a liquid or a supercritical fluid (sc CO2), offers the opportunity not only to replace conventional hazardous organic solvents but also to optimize and potentially control the effect of solvent on chemical synthesis. Although synthetic chemists, particularly those employing catalysis, may be relative latecomers to the area of supercritical fluids, the area of catalysis in carbon dioxide has grown significantly since around 1975 to the point that a number of excellent reviews have appeared (Baiker et al., 1999; Buelow et al., 1998; Jessop and Leitner, 1999; Jessop et al., 1995c, 1999; Morgenstern et al., 1996). Developing and understanding catalytic processes in dense-phase carbon dioxide could lead to “greener” processing at three levels: (1) solvent replacement, (2) improved chemistry (e.g., higher reactivity, selectivity, less energy), and (3) new chemistry (e.g., use of CO2 as a C-1 source). In this chapter, we will highlight a number of examples from the literature in homogeneous and heterogeneous transition-metal catalysis, as well as the emerging area of biphasic catalysis in H2O/sc CO2 mixtures. The intent is to provide an illustrative rather than a comprehensive overview to four classes of catalytic transformations: acid catalysis, reduction via hydrogenation, selective oxidation catalysis, and catalytic carbon–carbon bond-forming reactions. The reader is referred to other chapters in this book and other reviews (King and Bott, 1993) for discussion of uncatalyzed reactions, phase-transfer catalysis, polymerization, and radical reactions in sc CO2. From a synthetic chemist’s viewpoint, sc CO2 has a number of potential advantages that one would like to capitalize upon. • Solvent Replacement Carbon dioxide is a nontoxic, nonflammable, inexpensive alternative to hazardous organic solvents. Simple solvent replacement will not be a sufficient driver for all chemical reactions; however, as described below, the use of carbon dioxide could lead to better chemistry for certain reactions. • Gas Miscibility Gases such as H2, O2, and CO are sparingly soluble in liquid solvents but they are highly miscible with sc CO2.
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MONNERET, C. « De l’arme chimique à l’arme thérapeutique ». Dans Médecine et Armées Vol. 45 No.1, 61–64. Editions des archives contemporaines, 2017. http://dx.doi.org/10.17184/eac.7456.
Texte intégralRésumé :
La naissance de la chimiothérapie des cancers date de la fin des années 1940, cinq ans après la fin de la Seconde Guerre mondiale. Deux mille bombes chargées d’ypérite sont entreposées dans les cales d’un navire des forces alliées, le John Harvey, amarré dans le port de Bari en Italie, lorsque l’aviation allemande attaque par surprise ce port, le 2 décembre 1943. Le John Harvey explose, libérant du même coup sa cargaison d’ypérite liquide, dans les airs et dans l’eau du port, causant beaucoup de dégâts physiques parmi les troupes cantonnées à Bari. Le lieutenant-colonel Stewart Francis Alexander, un expert des armes chimiques, est dépêché sur les lieux par l’adjoint du chef du Service de santé de l’armée de Terre américaine. Alexander identifie l’agent responsable, l’ypérite, aussi dénommé gaz moutarde, déjà utilisé durant la première guerre mondiale, sous l’impulsion de Fritz Haber. Parallèlement, deux médecins de l’université de Yale étudient, sous couvert de secret militaire, les effets de ce composé sur la moelle osseuse. Ajoutées aux observations de Francis Alexander, il est apparu que ce type de composé pouvait être utilisé, après quelques modifications structurales, pour traiter les cancers du système lymphatique, les lymphomes. Cette nouvelle molécule est dénommée chlorméthine et reçoit l’agrément de la FDA en 1949 sous le nom de Mustagen®. Ironie du sort, l’ypérite a donné, en quelque sorte, naissance au premier médicament contre le cancer.
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Doraiswamy, L. K. « Microphase-Assisted Reaction Engineering ». Dans Organic Synthesis Engineering. Oxford University Press, 2001. http://dx.doi.org/10.1093/oso/9780195096897.003.0032.
Texte intégralRésumé :
A relatively recent concept in organic reaction engineering is the use of submicron particles to enhance the rate of a reaction. These are usually microparticles of solids, but can also be microdroplets of liquids, or even microbubbles of gases. They can be external agents, participating reactants, or precipitating solids. In this chapter, we cover the role of small particles as a whole, which may be regarded as constituting an additional colloid-like phase normally referred to as the microphase. We begin by classifying the microphase in terms of its mode of action and then proceed to an analysis of the following categories of importance in organic technology: microslurry of (1) catalyst or adsorbing particles in a reactive mixture; (2) solid reactant particles in a continuous phase of the second reactant; and (3) solid particles precipitating from reaction between two dissolved reactants, one of which can be a solid dissolving and reacting simultaneously with the other reactant. The microphase in the first case is externally added, whereas that in the last two cases is a reactant or a product. The field is still developing (with many unproven theories), and hence we restrict the treatment to a simple analysis of selected situations based on reasonable assumptions (thus avoiding often unjustified complexity). A microphase can be described as an assemblage of very small dispersed phase particles with average size (dp) much less than the diffusional length scale of the solute. Usually dp < l0μm, compared to the diffusional length scale which is of the order of 50-60 μm. Although the microphase is a distinct phase, the phase in which it is present is commonly regarded as pseudohomogeneous. In a stricter sense, however, it should be regarded as a microheterogeneous phase. Indeed, several studies have been reported on modeling heterogeneous microphase systems (Holstvoogd et al., 1986, 1988; Yagi and Hikita, 1987). In view of the ability of the particles of such a system, pseudohomogeneous or pseudoheterogeneous, to get inside the fluid film, they can enhance the transport rate of the solute through the film. Experimental observations in typical gas-liquid and slurry systems have clearly demonstrated (see Ramachandran and Sharma, 1969; Uchida et al., 1975; Sada et al., 1977a,b, 1980; Alper et al., 1980; Pal et al., 1982; Bruining et al., 1986; Bhaskarwar et al., 1986; Bhagwat et al., 1987; Mehra et al., 1988; Mehra and Sharma, 1988a; Hagenson et al., 1994) the enhancing role of a microphase made up of fine particles. The case of a second liquid phase acting as a microphase or of a solid product performing a similar function has also been studied and found to enhance the reaction rate (Janakiraman and Sharma, 1985; Mehra and Sharma, 1985, 1988b; Anderson et al., 1998). Mehra et al. (1988) and Mehra (1990a,b, 1996) presented a detailed account of the role of different types of microphases in rate enhancement. In all these cases, either a microphase is separately introduced or one of the reactants or products acts as a microphase.
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Blanchard, Lynnette A., et Gang Xu. « Phase Behavior and Its Effects on Reactions in Liquid and Supercritical Carbon Dioxide ». Dans Green Chemistry Using Liquid and Supercritical Carbon Dioxide. Oxford University Press, 2004. http://dx.doi.org/10.1093/oso/9780195154832.003.0005.
Texte intégralRésumé :
Carbon dioxide, either as an expanded liquid or as a supercritical fluid, may be a viable replacement for a variety of conventional organic solvents in reaction systems. Numerous studies have shown that many reactions can be conducted in liquid or supercritical CO2 (sc CO2) and, in some cases, rates and selectivities can be achieved that are greater than those possible in normal liquid- or gas-phase reactions (other chapters in this book; Noyori, 1999; Savage et al., 1995). Nonetheless, commercial exploitation of this technology has been limited. One factor that contributes to this reluctance is the extremely complex phase behavior that can be encountered with high-pressure multicomponent systems. Even for simple binary systems, one can observe multiple fluid phases, as shown in Figure 1.1. The figure shows the pressure–temperature (PT) projection of the phase diagram of a binary system, where the vapor pressure curve of the light component (e.g., CO2) is the solid line shown at temperatures below TB. It is terminated by its critical point, which is shown as a solid circle. The sublimation curve, melting curve, and vapor pressure curve of the pure component 2 (say, a reactant that is a solid at ambient conditions) are the solid lines shown at higher temperatures on the right side of the diagram; that is, the triple point of this compound is above TE. The solid might experience a significant melting point depression when exposed to CO2 pressure [the dashed–dotted solid/liquid/vapor (SLV) line, which terminates in an upper critical end point (UCEP)]. For instance, naphthalene melts at 60.1 °C under CO2 pressure (i.e., one might observe a three-phase solid/liquid/vapor system), even though the normal melting point is 80.5 °C (McHugh and Yogan, 1984). To complicate things even further, there will be a region close to the critical point of pure CO2 where one will observe three phases as well, as indicated by the dashed–dotted SLV line that terminates at the lower critical end point (LCEP). The dotted line connecting the critical point of the light component and the LCEP is a vapor/liquid critical point locus.
Actes de conférences sur le sujet "Fluide (gaz et liquide)"
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Alanazi, K., R. Mohan, S. S. Kolla, O. Shoham et A. Nassef. « Predictability of Computational Fluid Dynamics for Solid Particle Erosion of 90° Stainless-Steel Elbows in Various Erosive Environments ». Dans CONFERENCE 2024, 1–15. AMPP, 2024. https://doi.org/10.5006/c2024-20886.
Texte intégralRésumé :
Abstract Many applications, including elbows of piping systems in pressurized water reactors, require ductile materials. However, the impingement of solid particles entrained in turbulent flows causes these materials to erode. To mitigate erosion failures, this paper proposes a low-cost method for predicting erosion in elbows carrying gas-dominated and liquid-dominated flows. The method solely relies on Computational Fluid Dynamics (CFD), drawing inspiration from experimental data of 90-degree stainless-steel elbows found in the literature. Utilizing the standard k-ε turbulence model and standard wall function, penetration data of elbows operating in three different flow directions were predicted. In each flow direction, three models-DNV (2007), Oka et al. (2005), and Finnie (1960)- were evaluated. The CFD evaluation was based upon empirical data obtained in millimeters per day from four particle sizes (100, 300, 350, 450 μm), three radius-of-curvature-to-diameter ratios (1.50, 1.53, 3.25), three gas superficial velocities (25.24, 47.00, 72.00 m/s), and two liquid superficial velocities (4.00, 6.48 m/s). The DNV model exhibited a high degree of agreement with experimental data when applied to low liquid (4.00 m/s) and gas (25.24 m/s) superficial velocities. In contrast, experimental data obtained from high superficial gas (47.00, 72.00 m/s) and liquid (6.48 m/s) velocities were well correlated with the model proposed by Oka et al. At high superficial velocities, the DNV model underpredicted the data. Saffman force inclusion in particle tracking has remarkably increased the erosion prediction of all models for gas-dominated flows but resulted in less prediction for liquid-dominated flows.
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Zhang, Yongli, Brenton S. McLaury, Siamack A. Shirazi et Edmund F. Rybicki. « Predicting Sand Erosion in Slug Flows Using a Two-Dimensional Mechanistic Model ». Dans CORROSION 2011, 1–18. NACE International, 2011. https://doi.org/10.5006/c2011-11243.
Texte intégralRésumé :
Abstract In the oil and gas industry, slug flow is commonly encountered and one of the most erosive flow regimes when sand is entrained. The design of oil and gas production equipment requires a reliable erosion prediction tool. Chen et al.1 proposed an approach for estimating erosion rate in slug flows. It is a combination of mechanistic analysis and computational fluid dynamics (CFD). Shirazi et al.2 and McLaury et al.3 presented a method based on some one-dimensional mechanistic models (hence called 1-D method) to predict erosion rate. This method is successful in predicting erosion caused by relatively large sand (>50 microns) but dramatically under-predicts for very small sand (~20 microns). The current authors presented an improved method by introducing two-dimensional mechanistic models (hence called 2-D method)4. It has been shown that for gas/solid or liquid/solid flows, the 2-D method performs very well in predicting erosion for both large and small sand. This method is being extended for handling gas/liquid/solid flows. This paper explains its application in slug flows. Results from both 1-D and 2-D methods are compared with experimental data. It is shown that overall, the 2-D method performs much better then the 1-D method.
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Molina García, Erika Natalia. « Déversement du regard fluide. Esquisse d'une méthodologie pour approcher théoriquement le cinéma. » Dans XXV Coloquio AFUE. Palabras e imaginarios del agua. Valencia : Universitat Politècnica València, 2016. http://dx.doi.org/10.4995/xxvcoloquioafue.2016.3090.
Texte intégralRésumé :
Dans son ouvrage de 2010 (« Les images de l’eau dans le cinéma français des années 20 », Presses Universitaires de Rennes), Eric Thouvenel interroge la profusion des images de la liquidité dans une période bien précise du cinéma français, mais tout en l’interprétant comme un symptôme du temps ; non seulement d’une époque trouble, postérieure à la Grande Guerre, mais du temps lui-même. En effet, au début du XXème siècle, le développement des technologies cinématographiques s’accompagne d’une redécouverte de l’ensemble de la réalité comme liquide, et ainsi d’une remise de la question du dynamisme, de la temporalité et du mouvement, au centre des thématisations dans tous les domaines. Cette redécouverte opère dans le champ du social, de l’art, de la philosophie (notamment grâce à la pensée bergsonienne), et aussi de la science (avec la mécanique des fluides). On traverse ainsi un seuil. On engage un changement de paradigme symbolique, tout comme si depuis le XXème siècle on avait quitté un modèle tellurien pour nous donner à l’immersion d’un modèle aquatique. Ceci justifie suffisamment la démarche de Thounevel, voulant analyser les images aquatiques dans la France des années 20, d’un regard lui-même fluide (p.16), mais ceci justifie aussi à nos yeux un décryptage et une systématisation du dit regard.Nous proposons ainsi de décomposer ce regard fluide, notamment dans l’œuvre de Thounevel et de Gilles Deleuze (dans « Cinéma 1, Image-mouvement » et « Cinéma 2, Image-temps », Éditions de Minuit), visant la plus grande simplicité schématique, et tenter de l’appliquer au cinéma de Philippe Garrel, comme cas d’étude. L’œuvre de Garrel, se prêtant tout particulièrement à une analyse liquide, nous accordera ainsi, la convenance d’un exemple contemporain et la délimitation nécessaire à cette construction d’un cadre méthodologique pour les approches théoriques du cinéma à venir.DOI: http://dx.doi.org/10.4995/XXVColloqueAFUE.2016.3090
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Barbieri, Luca. « « Je fais l’eau avec ma voix » : Paul Claudel et la (méta)physique de l’eau ». Dans XXV Coloquio AFUE. Palabras e imaginarios del agua. Valencia : Universitat Politècnica València, 2016. http://dx.doi.org/10.4995/xxvcoloquioafue.2016.2939.
Texte intégralRésumé :
De retour en Chine en juin 1906 en tant que consul de France, Claudel entreprend l’écriture de L’Esprit et l’Eau, sa deuxième des Cinq Grandes Odes qui paraîtront en 1910. Le 9 septembre il renseigne son ami et écrivain André Suarès à propos de l’avancement du texte : « J’écris en ce moment une espèce d’Ode sur cette eau essentielle en nous qui est le besoin d’être parfaitement liquide et translucide. Ce n’est point l’impur qui fermente, c’est le pur qui est séminale ». Ces quelques lignes ne sauraient pas du tout réduire la symbolique claudélienne de l’eau telle qu’elle est élaborée dans ce poème de Claudel. Elles suffisent, pourtant, à donner une idée de la profondeur avec laquelle le poète s’approprie le thème de l’eau. Image de vie et d’éternité, de liberté et de pureté, mais aussi de purification, ainsi que « lien liquide » réunissant les êtres entre eux et avec leur Créateur, l’élément fluide ne pouvait pas faire défaut dans la poésie claudélienne. Et, de fait, il est présent dans toutes ses manifestations physiques et métaphysiques. Ainsi eaux bibliques, liturgiques, terrestres, marines et corporelles sont toutes idéalement canalisées dans l'immense bassin symbolique que constitue cette ode. Un poème grandiose, par lequel le poète entendait célébrer le siècle nouveau, mais aussi fermer définitivement une période turbulente de sa vie passée (« Et moi aussi, je l’ai donc trouvée à la fin la mort qui me fallait ! […] J’ai connu l’amour de la femme. / […] J’ai connu cette source de soif »). Public et privé, divin et humain, corporel et spirituel se diluent donc dans ce poème, à l'image de ce qu’écrivait Gaston Bachelard : « l’eau, dans son symbolisme, sait tout réunir ». C’est justement la variété de ce symbolisme que je me propose d’illustrer dans ma communication.DOI: http://dx.doi.org/10.4995/XXVColloqueAFUE.2016.2939
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Kawahara, Akimaro, Michio Sadatomi, Hideki Matsuo et Satoshi Shimokawa. « Investigation of Characteristics of Gas-Liquid Two-Phase Flows in a Rectangular Microchannel With Return Bends ». Dans ASME-JSME-KSME 2011 Joint Fluids Engineering Conference. ASMEDC, 2011. http://dx.doi.org/10.1115/ajk2011-10011.
Texte intégralRésumé :
Gas-liquid two-phase flows in a horizontal rectangular microchannel with return bends have been investigated. The width and the depth of the microchannel are 240 μm and 230 μm, respectively. T-junction type gas-liquid mixer was used to introduce gas and liquid in the channel. In order to know the effects of liquid properties, distilled water, pure ethanol, 49wt% ethanol aqueous solution and HFE7200 were used as the test liquids, while nitrogen gas as the test gas. The flow pattern, the bubble velocity, the bubble length and the liquid slug length were measured, and the void fraction was determined as the ratio of the gas superficial velocity to the bubble velocity. The bubble velocity at a downstream position from the bend is faster than that at an upstream position, and thus the void fraction is smaller at a downstream position. The bubble velocity data were well correlated with the well-known drift flux model with Kawahara et al.’s distribution parameter correlation. The bubble length data at the upstream and the downstream positions are also correlated with the scaling law proposed by Garstecki et al., irrespective of the test liquids. The liquid slug length data are correlated with an exponential function of the void fraction. The ratio of the bubble length to the bubble pitch is also well correlated with a linear function of the homogeneous void fraction.
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Fedun, Viktor. « EXPANSION OF A PLASMA PISTON IN A PIPE FILLED WITH A GAS-LIQUID FLUID ». Dans DÉBATS SCIENTIFIQUES ET ORIENTATIONS PROSPECTIVES DU DÉVELOPPEMENT SCIENTIFIQUE. European Scientific Platform, 2021. http://dx.doi.org/10.36074/logos-05.02.2021.v3.34.
Texte intégral
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Tajiri, Shinsuke, Michihisa Tsutahara et Long Wu. « Improvement of Two-Component Model of the Finite Difference Lattice Boltzmann Method for a Gas-Liquid Flow Simulation ». Dans ASME/JSME 2007 5th Joint Fluids Engineering Conference. ASMEDC, 2007. http://dx.doi.org/10.1115/fedsm2007-37481.
Texte intégralRésumé :
An Improved model of the finite difference lattice Boltzmann method which allows us to consider gas-liquid two component flows with a large density ratio like air-water flows was proposed. Simulations of the two component fluids which have a free interface and a large density ratio were demonstrated. The model which has compressibility of fluid and allows us to consider the pressure waves propagating in water like water hammers was presented. The basic idea is to decrease a density fluctuation by giving a large pressure gradient. The compressibility of liquid was controlled by choosing the bulk modulus. In order to simulate immiscible two fluids, the modulated diffusion scheme proposed by Latva-Kokko et al. was employed. The scheme is able to produce a smooth interface by allowing a certain amount of interface diffusion. The continuum surface force proposed by Brackbill et al. was employed as surface tension. A collapse of liquid column was calculated in order to confirm the relation between the inertia of liquid with a large density and the gravity, and the appropriate result was obtained.
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Abianeh, Omid Samimi, et C. P. Chen. « A Turbulence Model of Bi-Component Fuel Droplet for Atomizing Sprays ». Dans ASME-JSME-KSME 2011 Joint Fluids Engineering Conference. ASMEDC, 2011. http://dx.doi.org/10.1115/ajk2011-10038.
Texte intégralRésumé :
A new approach to account for simultaneously finite thermal conductivity, finite mass diffusivity and turbulence effects within atomizing liquid sprays is presented in this paper. The main contribution of this paper is to incorporate the liquid turbulence effect in modeling the multi-component droplet liquid jet evaporation. For this study, we consider a binary mixture of heptane and decane liquid fuel injected into a hot gas environment. The finite conductivity model is based on a newly developed two-temperature two-layer film theory of Chen et al. [1], where the turbulence characteristics of the droplet are used to estimate the effective thermal conductivity. Fuel droplets inherit turbulence from high Reynolds number issuing liquid injector flows. The present paper extends the formulation of Chen et al. [1] to estimate effective mass transfer diffusivity within the drop. In this model four regions are considered, interior and the surface of the droplet, the liquid gas interface and the surrounding gas phase. An approximate solution to the quasi-steady energy equation was used to derive an explicit expression for the heat flux from the surrounding gas to the droplet–gas interface, with inter-diffusion of fuel vapor and the surrounding gas taken into account. The thermo-transport properties including their dependence on temperature are considered. Validation studies were carried out by comparison with the experimental results.
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Guzma´n, No´lides M., Ovadia Shoham et Ram Mohan. « Study of Foam Flow in a Gas-Liquid Cylindrical Cyclone (GLCC) Compact Separator ». Dans ASME 2009 Fluids Engineering Division Summer Meeting. ASMEDC, 2009. http://dx.doi.org/10.1115/fedsm2009-78419.
Texte intégralRésumé :
Aqueous foam flow behavior in a Gas-Liquid Cylindrical Cyclone (GLCC) is studied experimentally and theoretically with the objective of determine the operational envelop for foam break up. An existing experimental two-phase facility was modified to enable foam flow characterization. Several experimental data were acquired for aqueous foam using a compact inlet cyclone. These include: foam characterization in static trap sections, and foam flow behavior in the cyclone. Saint-Jalmes et al. (2000) model has been modified for characterization of foam evolution in static trap sections including the prediction of the drainage interface height with time. In addition, a new model for the prediction of the operational envelop for foam break up in the cyclone based on foam characteristics was developed. Good agreement is observed between the experimental data and the predictions of the models. It can be concluded that depending on the operational conditions the GLCC can act either as a foam breaker or as a foam generator. The developed model for the prediction of the operational envelop for foam break up separates these two modes of operations of the GLCC.
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Ghanbarzadeh, S., P. Hanafizadeh et M. H. Saidi. « Time-Average Drag Coefficient and Void Fraction in Gas-Liquid Two Phase Flow ». Dans ASME 2009 Fluids Engineering Division Summer Meeting. ASMEDC, 2009. http://dx.doi.org/10.1115/fedsm2009-78220.
Texte intégralRésumé :
Two-phase flow simulations around a body were not studied before and considering these flows can play a significant role in long-term reliability and safety of industrial systems. In this paper, flow regimes, drag coefficient and void fraction around different cross-section prisms were considered. To achieve this aim, main equations of flow have been developed for investigation of drag coefficient in air-water two phase. Our numerical analyses were performed by a designed and written CFD package which is based on Eulerian-Eulerian approach. Geometries, which have been studied in this article, are: circle, rectangle and triangle, for different aspect ratio (length over width) and leading edge angle, respectively. Other parameters such as two phase Reynolds number, free stream void fraction and bubble size were considered, too. Drag coefficient is closely related to the turbulence and the bubble motion. Since these mechanisms vary over time, we used the time-average value of drag coefficient. Furthermore, some attempts were done to investigate flow field, void fraction distribution and especially wake region around the cylinders by an image processing scheme in an upward air-water bubbly flow. The results showed that drag coefficient strongly dependent upon Reynolds number. Numerical results were compared with available empirical correlations and experimental works of Yokosawa et al [1].
Rapports d'organisations sur le sujet "Fluide (gaz et liquide)"
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Guidati, Gianfranco, et Domenico Giardini. Synthèse conjointe «Géothermie» du PNR «Energie». Swiss National Science Foundation (SNSF), février 2020. http://dx.doi.org/10.46446/publication_pnr70_pnr71.2020.4.fr.
Texte intégralRésumé :
La géothermie de faible profondeur avec des pompes à chaleur correspond à l’état actuel de la technique et est déjà largement répandue en Suisse. Au sein du futur système énergétique, la géothermie de moyenne à grande profondeur (1 à 6 km) devrait également jouer un rôle important, notamment en matière de fourniture de chaleur pour les bâtiments et les process industriels. Cette forme d’utilisation de la chaleur géothermique nécessite un sous-sol bien perméable, permettant à un fluide – généralement de l’eau – d’engranger la chaleur naturellement présente dans la roche et de la transporter jusqu’à la surface. Dans les roches sédimentaires, cette condition est généralement vérifiée du fait de la structure naturelle, tandis que dans les granites et les gneiss la perméabilité doit être générée artificiellement par injection d’eau. La chaleur ainsi récupérée augmente au fur et à mesure de la profondeur de forage : la température souterraine atteint environ 40°C à 1 km de profondeur et environ 100°C à 3 km de profondeur. Pour entraîner une turbine à vapeur en vue de produire de l’électricité, des températures supérieures à 100°C sont nécessaires. Étant donné que cela implique de forer à des profondeurs de 3 à 6 km, le risque de sismicité induite augmente en conséquence. Le sous-sol peut également servir à stocker de la chaleur ou des gaz, par exemple de l’hydrogène ou du méthane, ou encore à enfouir de façon permanente du CO2. À cet effet, les mêmes exigences que pour l’extraction de chaleur doivent être vérifiées et le réservoir doit en outre être surmonté d’une couche étanche, empêchant le gaz de s’échapper. Le projet conjoint « Énergie hydroélectrique et géothermique » du PNR « Énergie » était avant tout consacré à la question de savoir où en Suisse trouver des couches de sol appropriées, répondant de manière optimale aux exigences des différentes utilisations. Un deuxième grand axe de recherche concernait les mesures visant à réduire la sismicité induite par les forages profonds et les dommages aux structures qui en résultent. Par ailleurs, des modèles et des simulations ont été élaborés dans le but de mieux comprendre les processus souterrains qui interviennent dans la mise en œuvre et l’exploitation des ressources géothermiques. En résumé, les résultats de recherche montrent que la Suisse jouit de bonnes conditions pour l’utilisation de la géothermie de moyenne profondeur (1-3 km), tant pour le parc de bâtiments que pour les processus industriels. L’optimisme est également de mise en ce qui concerne le stockage saisonnier de chaleur et de gaz. Le potentiel de stockage définitif de CO2 dans des quantités pertinentes s’avère en revanche plutôt limité. Concernant la production d’électricité à partir de la chaleur issue de la géothermie profonde (> 3 km), il n’existe pas encore de certitude définitive quant à l’importance du potentiel économiquement exploitable du sous-sol. Des installations de démonstration exploitées industriellement sont absolument nécessaires à cet égard, afin de renforcer l’acceptation par la population et les investisseurs.