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

Chapitre 3 : Expérimentation et résultats2 2ULUL2aux effets de gravité toujours en entrée de l’écoulement, donné par Fr = .αGgbCes nombres adimensionnels sont variables en fonction de la position verticale x (dans ladirection de l’écoulement). Deux expériences de base ont été réalisées dans ce travail eninjectant de l’oxygène pur, et en variant le taux de vide αGpour étudier, d’une part lamodification structurelle de l’agitation du fluide par la présence des bulles en présence dela turbulence générée par le gradient de vitesse à l’entrée, et d’autre part le phénomène detransfert de masse dans ces écoulements. Le tableau 3.2 illustre les modes opératoires deces deux expériences nommées respectivement zdm1 et zdm2.Tableau 3. 2: Présentation des expériences de couches de mélangeNom de l’expérience zdm1 zdm2Température (°C) 16.9 22.9Débit du liquide Q L1 (l/s) 13.02 11.35Débit du liquide Q L2 (l/s) 6.72 6.72Débit du gaz Q G1 (l/s) 0.0 2.67Débit du gaz Q G2 (l/s) 0.44 0.0le nombre de Froude Fr 3.80 1.45λ 0.32 0.256Le taux de vide α10.0 0.11Le taux de vide α20.02 0.0Sections de mesure (cm) 5, 20, 50, 80, 120 10, 30, 50, 801+La première expérience nommée zdm1, consiste à injecter un faible taux de vide enoxygène pur de l’ordre de 2% du coté faible vitesse. La deuxième expérience nomméezdm2, a été réalisée dans une situation proche des applications du domaine de génie desprocédés. Elle consiste à injecter un fort taux de vide d’oxygène du coté forte vitesse del’écoulement de zone de mélange. Ainsi une base de données complète est disponibleavec des nouvelles mesures locales des champs moyens et turbulents caractérisantl’hydrodynamique dans les deux phases ainsi que la concentration moyenne localed’oxygène dissous dans l’eau.3.4 Analyse expérimentale du cas à faible taux devideDans cette partie, on va présenter les différents résultats expérimentaux du premier casd’écoulement diphasique à bulles (cas zdm1). Cette expérience a été réalisée en injectantde l’oxygène pur avec une fraction volumique de l’ordre de 2% dans le noyau à faiblevitesse de la couche de mélange. Sur la figure 3.10, on schématise les conditionsexpérimentales et on donne une photo de cet écoulement. Dans la suite de ce document,72