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

Abstract

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

Mots-clés : suspension, solide-liquide, rhéologie, sphère, hydrodynamique, non -newtonien.