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Modélisation de l'écoulement de l'eau et du filler dans un malaxeur industriel et détermination de son pouvoir de lissage

LECLERC, JP ; MUHR, H ; FINDELING, C ; TERRIERE, J ; CHARONNAT, Y

Résumé :

Le but de cet article est de rappeler les principes de base de la modélisation de l'écoulement à l'aide des Distributions de Temps de Séjour (DTS), puis de déterminer des modèles simples d'écoulement pour le filler et pour l'eau dans le malaxeur industriel, et enfin de caractériser la qualité du malaxage et d'estimer le pouvoir de lissage des malaxeurs industriels. L'écoulement de l'eau est représenté par un modèle de mélangeurs en cascade, chaque mélangeur échangeant avec une zone stagnante, alors que l'écoulement du filler est simulé par un modèle simple de mélangeurs en cascade. D'une façon générale, le nombre de mélangeurs est d'autant plus faible, et par conséquent la qualité du malaxage d'autant meilleure, que la vitesse de rotation des pales est élevée et que le débit est important. Pour le malaxeur étudié, un optimum semble se dessiner pour un débit de l'ordre de 160 t/h, mais ce résultat doit être confirmé. Des simulations préliminaires montrent que le pouvoir de lissage dépend essentiellement de la période des fluctuations, celles-ci étant d'autant plus atténuées que la période est inférieure au temps de séjour dans le malaxeur.

Mots clés :

Écoulement (fluide) ; Eau ; Filler ; Malaxeur ; Industrie ; Modèle mathématique ; Qualité ; Malaxage ; Vitesse ; Débit (écoulement) ; Lissage ; Temps de séjour

Bulletin des Laboratoires des Ponts et Chaussées n°201, 1996, pp 5-15

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