Analyse expérimentale et modélisation du transfert de matière et du ...

Chapitre 3 : Expérimentation et résultatsrelatif et la déformation de la bulle tels que le nombre de ReynoldsU d R BRe∞=ν∞22ρLUR∞dBΔρgd Weber We = et d’Eötvös (ou de Bond Bo ) Eö = B, avec Δ ρ = ρ L− ρgσσ2et σ est la tension superficielle ( σ = 0.07 kg/s pour l’eau). Ces nombresadimensionnels permettent ensuite de caractériser le mode de transport et l’ampleur desperturbations du champ hydrodynamique de la phase continue induites par la présence desbulles.- Les paramètres qui caractérisent la turbulence de la phase continue :Ils sont définis à l’injection de bulles. Ce sont l’énergie cinétique turbulente k , l’échelleintégrale de longueur L intet l’échelle de Kolmogorov η k. Ces deux dernières échellesdéfinissent la gamme des nombres d’onde du spectre de la turbulence.- Les nombres adimensionnels qui caractérisent les interactions entre les deux phases.Le premier de ces nombres adimensionnels est la fraction volumique du gaz α G, quipermet une comparaison entre les deux échelles suivantes: diamètre moyen de bulleset distance moyenne entre deux bulles d12.τ REnsuite, le nombre de Stokes St = permet une comparaison entre le temps deTerelaxation des bulles τ Ret une échelle de temps Te de l’agitation de la phase continue,Lintqui peut être le temps de retournement des tourbillons, de taille Lint, donné par Te = .kL’intérêt du nombre de Stokes est qu’il caractérise la réactivité des inclusions auxexcitations du fluide porteur et qu’il peut être utile dans l’analyse de la dispersion desinclusions.U R∞Le nombre de Rousse β = permet de discuter le poids relatif de la turbulence et dekla gravité. Pour être plus précis, si on veut discuter de l’ampleur de la modification duchamp fluctuant de la phase continue par les inclusions, on peut considérer la2combinaisonGUα RGβ= qui compare l’ordre de grandeur de l’énergie cinétiquekproduite par les mouvements relatifs des bulles à l’énergie cinétique turbulente en entréede l’écoulement.2 αD’autres rapports permettent de situer la taille de bulle vis-à-vis des échelles de ladturbulence, B d et Bη . Lorsque d B