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Transfert de matière en génie des procédés Ti452 - Opérations unitaires. Génie

Transfert de matière en génie des procédés Ti452 - Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique Réf. Internet : 42326 PROCÉDÉS CHIMIE - BIO - AGRO Actualisation permanente sur www.techniques-ingenieur.fr Techniques de l’Ingénieur La plus importante ressource documentaire scientifique et technique en français Une information fiable, claire et actualisée Validés par un comité scientifique et mis à jour en permanence sur Internet, les articles Techniques de l’Ingénieur s’adressent à tous les ingénieurs et scientifiques, en poste ou en formation. Outil d’accompagnement de la formation et de la carrière des ingénieurs, les ressources documentaires Techniques de l’Ingénieur constituent le socle commun de connaissances des acteurs de la recherche et de l’industrie. 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Génie de la réaction chimique (Réf. Internet ti452) composé de : • Saisissez la référence Internet pour accéder directement aux contenus en ligne • Retrouvez la liste complète des ressources documentaires Sur www.techniques-ingenieur.fr  IV Industrialisation des procédés et usine du futur Réf. Internet : 42602 Thermodynamique et cinétique chimique Réf. Internet : 42323 Transfert de matière en génie des procédés Réf. Internet : 42326 Opérations unitaires : agitation et mélange Réf. Internet : 42486 Catalyse et procédés catalytiques Réf. Internet : 42325 Électrochimie Réf. Internet : 42322 Réacteurs chimiques Réf. Internet : 42330 Chimie en flux continu Réf. Internet : 42682 Opérations unitaires : séparation Gaz-Liquide Réf. Internet : 42324 Opérations unitaires : extractions fluide/fluide et fluide/ solide Réf. Internet : 42332 Opérations unitaires : techniques séparatives sur membranes Réf. Internet : 42331 Opérations unitaires : séparation de phases, décantation et filtration Réf. Internet : 42484 Opérations unitaires : évaporation et séchage Réf. Internet : 42316 Opérations unitaires : tri et traitement des liquides et des solides Réf. Internet : 42446 Opérations unitaires : traitement des gaz Réf. Internet : 42485 Modélisation en génie des procédés Réf. Internet : 42328 Innovations en génie des procédés Réf. Internet : 42487 Jean-Claude CHARPENTIER Professeur et directeur de recherches CNRS au Laboratoire Réactions et Génie des Procédés à l'ENSIC-Nancy, Ancien directeur de l'ENSIC-Nancy, de l' ESCPE Lyon et du département Sciences pour l'ingénieur du CNRS, Past-président de la Fédération européenne de génie chimique (EFCE) Jean-Pierre DAL PONT Président de la SFGP (Société française de génie des procédés), Secrétaire général de l'EFCE (Fédération européenne du génie chimique), Président de la SECF (Société des experts chimistes de France) Jean-François JOLY Ingénieur de l'École supérieure de chimie industrielle de Lyon, Ingénieur- docteur de l'Université de Lyon, Directeur expert à l'IFP Énergies Nouvelles Julien LEGROS Directeur du Groupement de recherche sur la Synthèse en flux continu (GdR CNRS 2053 Synth_Flux) Olivier POTIER Responsable du Groupe Thématique de la Société Française de Génie des Procédés (SFGP), Laboratoire Réactions et Génie des Procédés (CNRS UMR 7274, Université de Lorraine, Nancy), École Nationale Supérieure en Génie des Systèmes et de l'Innovation (ENSGSI - Université de Lorraine) Marie-Odile SIMONNOT Professeur en Génie des procédés à l'Université de Lorraine (Nancy) • Saisissez la référence Internet pour accéder directement aux contenus en ligne • Retrouvez la liste complète des ressources documentaires Sur www.techniques-ingenieur.fr  Cet ouvrage fait partie de Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique (Réf. Internet ti452) dont les experts scientifiques sont : V Les auteurs ayant contribué à cet ouvrage sont : Arnaud BUCH Pour les articles : J1075 – J1076 – J1077 – J1078 Jean-Claude CHARPENTIER Pour les articles : J1065 – J1079 Jean-Claude COURTIER Pour l’article : 24 Mireille DEFRANCESCHI Pour l’article : 25 David Frederick FLETCHER Pour l’article : J1050 Arsène ISAMBERT Pour l’article : J1072 Nicole LEGENT Pour l’article : 23 Jean-Paul MOULIN Pour les articles : J1070 – J1072 – J1073 – J1074 Dominique PAREAU Pour les articles : J1070 – J1072 – J1073 – J1074 Mohamed RAKIB Pour les articles : J1070 – J1072 – J1073 – J1074 – J1075 – J1076 – J1077 – J1078 Christine ROIZARD Pour l’article : J1079 Moncef STAMBOULI Pour les articles : J1070 – J1072 – J1073 – J1074 – J1075 – J1076 – J1077 – J1078 Gabriel WILD Pour l’article : J1079 Catherine XUEREB Pour l’article : J1050 André ZOULALIAN Pour les articles : J1091 – J1092 – J1093 – J1094 • Saisissez la référence Internet pour accéder directement aux contenus en ligne • Retrouvez la liste complète des ressources documentaires Sur www.techniques-ingenieur.fr  VI Transfert de matière en génie des procédés (Réf. Internet 42326) SOMMAIRE • Saisissez la référence Internet pour accéder directement aux contenus en ligne • Retrouvez la liste complète des ressources documentaires Sur www.techniques-ingenieur.fr  VII Réf. Internet page Mécanique des luides numérique J1050 9 Éléments de mécanique des luides. Application aux milieux poreux J1065 13 Transfert de matière. Méthodologie J1070 17 Transfert de matière. Distillation compartimentée idéale J1072 21 Transfert de matière. Extraction liquide-liquide J1073 25 Transfert de matière. Autres opérations compartimentées J1074 29 Transfert de matière. Cinétique du transfert de matière entre deux phases J1075 33 Transfert de matière. Applications des modèles cinétiques aux opérations compartimentées J1076 37 Transfert de matière. Opérations à contact permanent J1077 39 Transfert de matière. Extraction liquide-liquide avec réaction chimique J1078 43 Absorption avec réaction chimique J1079 45 Particules poreuses interactives. Morphologie et caractérisation J1091 51 Particules poreuses interactives. Interactions physiques d'adsorption J1092 53 Particules poreuses interactives. Interactions chimiques catalytiques J1093 55 Particules poreuses interactives. Interactions chimiques consommables J1094 59 Unités de mesure SI 23 61 Unités légales et facteurs de conversion 24 65 Classiication périodique des éléments 25 67 • Saisissez la référence Internet pour accéder directement aux contenus en ligne • Retrouvez la liste complète des ressources documentaires Sur www.techniques-ingenieur.fr  Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur J 1 050 − 1 Mécanique des ﬂuides numérique par David Frederick FLETCHER Chercheur à l’Université de Sydney, Australie Chercheur invité au CNRS-LGC UMR 5503 et Catherine XUEREB Directrice de Recherche, CNRS-LGC UMR 5503 et article présente la mécanique des ﬂuides numérique en tant qu’outil pour l’ingénieur. L ’objectif est donc de sensibiliser l’utilisateur à la CFD, en lui présentant le plus clairement possible les capacités de cet outil, mais également ses limites. En particulier, l’accent sera mis sur la méthodologie à adopter pour mener à bien une simulation, et sur les questions qu’il convient de se poser aux différentes étapes de sa mise en œuvre. Les modèles physiques classiquement proposés par les codes de calcul seront décrits, ainsi que la façon de s’assurer de la pertinence des résultats d’une simulation. Au moment de se lancer dans la pratique de la CFD, l’utilisateur devra avoir recours à des descriptions beau- coup plus avancées des modèles et, éventuellement, des méthodes utilisées, qu’il pourra trouver dans des traités de mécanique des ﬂuides numériques plus exhaustifs. 1. Présentation de la mécanique des ﬂuides numérique (CFD) ....... J 1 050 –2 1.1 Utilité et attendus de la CFD en ingénierie................................................ — 2 1.2 Outils de la mise en œuvre......................................................................... — 2 1.3 Étapes d’une simulation.............................................................................. — 2 2. Aspects numériques................................................................................ — 3 2.1 Maillage structuré ou non structuré........................................................... — 3 2.2 Schémas de discrétisation .......................................................................... — 4 3. Représentation de la physique du système...................................... — 6 3.1 Prise en compte de la turbulence............................................................... — 6 3.2 Simulation de systèmes diphasiques ........................................................ — 7 3.3 Inﬂuence et limites des modèles physiques ............................................. — 8 3.4 Validation expérimentale ............................................................................ — 8 4. Quelques exemples.................................................................................. — 9 4.1 Cas d’une cuve agitée ................................................................................. — 9 4.2 Combustion et écoulements réactifs ......................................................... — 10 5. Évolutions attendues de la CFD........................................................... — 11 Références bibliographiques ......................................................................... — 11 C Ｙｒ￩ｦ￩ｲ･ｮ｣･＠ｉｮｴ･ｲｮ･ｴｊＱＰＵＰｐ｡ｲｵｴｩｯｮ＠Ｚ＠､￩｣･ｭ｢ｲ･＠ＲＰＰＴ MÉCANIQUE DES FLUIDES NUMÉRIQUE ____________________________________________________________________________________________________ Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. J 1 050 − 2 © Techniques de l’Ingénieur 1. Présentation de la mécanique des ﬂuides numérique (CFD) 1.1 Utilité et attendus de la CFD en ingénierie La CFD (Computational Fluid Dynamics ) est simplement le calcul numérique appliqué à la mécanique de ﬂuides. Cela consiste à résoudre dans une géométrie donnée les équations fondamentales de la mécanique des ﬂuides, que l’on peut éventuellement coupler aux équations de transfert thermique ou de réaction chimique. Historiquement, la CFD a commencé à se développer en uploads/Science et Technologie/ extrait-42326210 1 .pdf