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La fluidisation LA FLUIDISATION I Dé ?nition La uidisation gazeuse est l ? opération par laquelle les particules d ? un solide divisé on dit aussi un matériau granulaire ou plus simplement une poudre sont mises en suspension par un gaz ou un liquide La ui

LA FLUIDISATION I Dé ?nition La uidisation gazeuse est l ? opération par laquelle les particules d ? un solide divisé on dit aussi un matériau granulaire ou plus simplement une poudre sont mises en suspension par un gaz ou un liquide La uidisation consiste à faire passer verticalement et vers le haut un uide à travers un lit de particules a ?n de mettre en suspension ces particules CITATION Mar l I Description du phénomène Considerons un lit uidisé La relation de conservation de l ? impulsion nous permet de relier la chute de pression dans le lit uidis ?e a la force exerc ?ee par le fluide sur les particules On considere un volume de contr ole d ?elimit ?e par S et S ?g Si on n ?eglige la friction sur les parois du tube la di ?erence de pression entre S et S compense exactement le poids du liquide et des particules Comme on mesure l ? ?ecart ? P par rapport a la pression hydrostatique cet ecart vaut donc Ou ?p et ?f sont les densités respectives des particules et du uide la fraction de volume occupée par les particules le complémentaire de la porosité et L sa hauteur Par conservation de la matière le produit L est constant et on s ? attend donc à ce que ? P ne varie plus au-delà du seuil de uidisation Figure Volume de controle pour le calcul de la force exercée sur le lit de particules La di ?érence de pression est-elle e ?ectivement constante au-delà du seuil de uidisation A partir de la mesure de k et de déterminer la vitesse minimale de uidisation et la comparer à la valeur observée A partir de la hauteur du lit déterminer l ? évolution de la Cfraction volumique occupée par les particules en fonction de la vitesse moyenne du liquide La vitesse de chute U d ? une particule isolée sédimentant dans un fluide visqueux est donnée par Ou a est le rayon de la particule sous la condition Re ?fU a Quelle serait alors la vitesse minimale de fluidisation Au-delà de cette vitesse la particule se stabiliserait-ellea une hauteur d ? équilibre comme le fait le lit On pourra commenter la valeur du nombre de Reynolds Expliquer qualitativement pourquoi le lit se stabilise e ?ectivement a une hauteur d ? ?equilibre I Conditions de uidisation Lorsqu ? un uide traverse du bas vers le haut une couche de grains d ? un matériau granulaire il subit une force de frottement dont l ? intensité augmente notamment avec la vitesse de passage entre les grains on imaginera par exemple un récipient ayant un fond poreux rempli de sable et alimenté par de l ? air qui traverse du bas vers le haut le fond poreux puis le lit de sable La force de frottement est dirigée vers le haut et peut devenir d ? intensité égale à celle du poids des particules du solide divisé Lorsque c ?