Etude de l’entrainement de gouttelettes à la surface libre du liquide dans une colonne à bulles

Résumé :
Les données et modèles que l'on trouve jusqu'à maintenant dans la littérature, sur la masse de liquide entraînée, présentent d'importantes dispersions. On les attribue au grand nombre de paramètres liés au phénomène : mécanismes de formation des gouttes à l'interface, taille-vitesse et concentration des gouttes, vitesse superficielle, propriétés physiques des fluides, géométrie de l'appareil, lieu de leur mesure, etc...

Une compréhension de l'entraînement nécessite donc un travail expérimental afin de déterminer la distribution de taille et vitesse des gouttes. Ces paramètres n'ont pas été jusqu'à maintenant mesurés simultanément. L'objectif de La présente étude est donc d'identifier, de comprendre et de modéliser (dans le cas ou cela est possible) les mécanismes responsables et les paramètres caractéristiques de ce phénomène de formation et de transport de gouttes par la phase gazeuse.

Pour cela, on a étudié ce problème à l'aide de deux boucles expérimentales travaillant en mode adiabatique et utilisant comme fluides de l'eau et de l'air à la température ambiante et à la pression atmosphérique. Ces boucles ne sont que de simples colonnes verticales, dans lesquelles est injecté de l'air à la base d'une hauteur initiale de liquide ; une colonne à bulles est ainsi créée.