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Chapitre 6
(B)
> Sortie du
gaz épuré
Élimination
des poussières
(C)
Figure 63. Fonctionnement d’un cyclone dépoussiéreur.
(A) Schéma de principe. (B) Expression des vitesses. (C) Principaux mouvements des
flux gazeux (SI surface de séparation probable du cyclone et S2 surface de séparation
théorique, re et rs, rayon respectivement moyen de l’entrée tangentielle et du tube de
sortie, uc et ur, respectivement composante tangentielle et radiale de la vitesse
moyenne).
Ces mouvements principaux sont aussi accompagnés de mouvements rotationnels secondaires. Le mécanisme de séparation des particules est régi par la force centrifuge qui s’exerce sur la particule dans son mouvement de rotation exprimé par
l’équation 6.19 dans laquelle uc est la composante tangentielle de la vitesse à la distance rg de l’axe (rayon de giration) :
„ mu2
Fc=-----c -
2
= mœc rg
(6.19)
À cette force de séparation s’oppose :
• la résistance due à la viscosité des gaz qui s’exprime par la loi de Stokes :
CSpfUTid2
_ 24
24pf
, • i\
D - ------ - ----- avec S = —— et C = — =------- — (voir paragraphe 6 du chapitre 1).
4
4
Re pf u ds
D'où l’expression 6.20 :
F — 24 M'f
d
pf U]
/./xx
L--------- — —-5—!- = 3 71 pf u d
(6.20)
PfMs
4
2
*
s
La vitesse radiale, uc (c/ figure 6.3 B) peut être déduite de la formule de chute
libre des particules dans l’air calme, en remplaçant l’accélération de la pesanteur, g,
par l’accélération centrifuge
, soit, par analogie à l’équation 4.8
„_ds (Ps-Pf)
18 pf
rg
(6.21)