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Chapitre 12
• au-delà de cette vitesse, le lit de particules mis en mouvement subit une expansion (augmentation de sa hauteur donc de la porosité, e, du milieu diphasique). Les
particules sont indépendantes les unes des autres. Le lit est assimilable à un fluide. La
perte de charge subie par le fluide à la traversée de la couche demeure rigoureusement
constante et égale au poids apparent du lit de particules par unité de section de la
colonne ;
• l'augmentation de la vitesse du fluide peut se poursuivre jusqu'au moment où
l'ensemble des particules sera entraîné par le fluide. Cette vitesse maximale de fluidisation correspond à la vitesse limite de chute des particules dans le fluide au repos et
est appelée vitesse d'entraînement.
1.3. Grandeurs fondamentales
13.1 . Vitesse minimale de fluidisation
La vitesse minimale de fluidisation est la vitesse du fluide à partir de laquelle le
lit fluidisé s'établit. Dans cette application, le régime de fluidisation est considéré comme laminaire. Ainsi la vitesse minimale de fluidisation est donnée par l’équation cidessous, déjà mentionnée dans le chapitre 5 (équation 5.8) :
..
= (ps -pjg^s ds £p
(12.1)
min
36hkpf(l-e0)
Les particules de sable utilisées dans cette application sont considérées comme
sphériques, doncs est égal à 1 et la valeur de 36 hk est de 162. La relation 12.1
devient :
u
= (Ps-Pf)gds 2£p
(12.2)
mm
162gf(l-80)
La manipulation étant réalisée à la température ambiante, la valeur de la viscosité dynamique de l’air,
sera prise égale à l,8.10-5 Pa.s et la valeur de la masse
volumique de l’air, pf, sera de 1,3 kg.m-3. Dans cette équation, e0 est la porosité du lit
au minimum de fluidisation correspondant à la porosité du lit fixe (cette grandeur est à
déterminer expérimentalement pour chaque diamètre de grain de sable), et ps = psabie
est la masse volumique du solide à déterminer expérimentalement.
13.2 . Perte de charge en milieu poreux
À partir de la vitesse minimale de fluidisation, la perte de charge, Apfd, est constante et est égale au poids apparent du lit par unité de surface. Dans une colonne de
section A, contenant un volume Vs de particules définissant un milieu poreux (de
porosité Eo) et de hauteur z0, la perte de charge au minimum de fluidisation, Apfd, peut
être exprimée à partir de l’équation 12.3 (équation 5.7 du chapitre 5).
APfd=-^ = (Ps-pf) G-e0) gz0
(12.3)
Chapitre 12
• au-delà de cette vitesse, le lit de particules mis en mouvement subit une expansion (augmentation de sa hauteur donc de la porosité, e, du milieu diphasique). Les
particules sont indépendantes les unes des autres. Le lit est assimilable à un fluide. La
perte de charge subie par le fluide à la traversée de la couche demeure rigoureusement
constante et égale au poids apparent du lit de particules par unité de section de la
colonne ;
• l'augmentation de la vitesse du fluide peut se poursuivre jusqu'au moment où
l'ensemble des particules sera entraîné par le fluide. Cette vitesse maximale de fluidisation correspond à la vitesse limite de chute des particules dans le fluide au repos et
est appelée vitesse d'entraînement.
1.3. Grandeurs fondamentales
13.1 . Vitesse minimale de fluidisation
La vitesse minimale de fluidisation est la vitesse du fluide à partir de laquelle le
lit fluidisé s'établit. Dans cette application, le régime de fluidisation est considéré comme laminaire. Ainsi la vitesse minimale de fluidisation est donnée par l’équation cidessous, déjà mentionnée dans le chapitre 5 (équation 5.8) :
..
= (ps -pjg^s ds £p
(12.1)
min
36hkpf(l-e0)
Les particules de sable utilisées dans cette application sont considérées comme
sphériques, donc
devient :
u
= (Ps-Pf)gds 2£p
(12.2)
mm
162gf(l-80)
La manipulation étant réalisée à la température ambiante, la valeur de la viscosité dynamique de l’air,
sera prise égale à l,8.10-5 Pa.s et la valeur de la masse
volumique de l’air, pf, sera de 1,3 kg.m-3. Dans cette équation, e0 est la porosité du lit
au minimum de fluidisation correspondant à la porosité du lit fixe (cette grandeur est à
déterminer expérimentalement pour chaque diamètre de grain de sable), et ps = psabie
est la masse volumique du solide à déterminer expérimentalement.
13.2 . Perte de charge en milieu poreux
À partir de la vitesse minimale de fluidisation, la perte de charge, Apfd, est constante et est égale au poids apparent du lit par unité de surface. Dans une colonne de
section A, contenant un volume Vs de particules définissant un milieu poreux (de
porosité Eo) et de hauteur z0, la perte de charge au minimum de fluidisation, Apfd, peut
être exprimée à partir de l’équation 12.3 (équation 5.7 du chapitre 5).
APfd=-^ = (Ps-pf) G-e0) gz0
(12.3)