Fluidisation du sable
513
32.2.3. Interprétation de l’influence du diamètre des particules
Les résultats sont répertoriés dans le tableau 12.5. Nous remarquons que la perte
de charge au minimum de fluidisation est la même pour les grains de diamètre moyen
0,3 mm et 0,7 mm et est égale à 146 mm CE. En effet, d’après l’équation 12.5, Apfd
dépend de la masse du lit de sable, ms, qui est ici de 200 g et de la section de la colonne A. Comme l’expérience est menée sur la même colonne, Apfd est identique quel que
soit le diamètre des grains de sable. Sa valeur expérimentale est comparée à la valeur
théorique calculée à partir de l’équation 12.5. L’écart entre les valeurs de Apfd exp et
Apfdtheo est de l’ordre de 9 %.
Pour le débit au minimum de fluidisation, qvmin, nous remarquons qu’il est plus
faible pour di = 0,3 mm que pour d, = 0,7 mm. Le diamètre de la colonne étant constant, la vitesse minimale de fluidisation, u^, est également plus faible pour les plus
petits diamètres de grain que pour les gros. Dans un premier temps, ceci peut s’expliquer en raisonnant sur les particules prises de manière individuelle : les grains de diamètre 0,3 mm sont plus légers que ceux de diamètre 0,7 mm et donc le débit de gaz à
appliquer pour les soulever sera plus faible. Dans un second temps, ceci peut s’expliquer en raisonnant sur l’ensemble du lit de particules : la porosité du lit de particules
de diamètre 0,3 mm est plus faible que celle de diamètre 0,7 mm et donc le débit d’air
nécessaire pour fluidiser le lit di = 0,7 mm sera plus important. Les valeurs de u™,
expérimentales sont répertoriées dans le tableau 12.5 et sont comparées aux valeurs
théoriques calculées avec l’équation 12.2. L’écart entre les valeurs de umjn expérimentales et théoriques est d’environ 30 %. Cet écart peut provenir du calcul de uniin theo
dans lequel intervient le cube de Eo, or la détermination expérimentale de Eo est délicate et approximative.
Tableau 12.5. Détermination de la vitesse et de la perte de charge théorique et
expérimentale au minimum de fluidisation, pour la colonne DN 40.
Exemple de calcul pour di= 0,3 mm
DN 40
A = ^- = -(0,04)2 =l,26J0’3 m2
4
4
dj (mm)
03
0,7
qVmin (NL.min-1)
6,5
22,5
^min exp (m.S )
0,086
0,298
Umin theo (m.S
0,066
0,465
^Pfdexp(Pa)(3)
1432
1432
Aptd,he„ (Pa)(4)___________
1 559
1 559
(lin.
- 9v
6,5.10-3
\ > umin exp — ------ =-----------------------A
60x1,26.10
= 0,086 m.s-1.
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32.2.3. Interprétation de l’influence du diamètre des particules
Les résultats sont répertoriés dans le tableau 12.5. Nous remarquons que la perte
de charge au minimum de fluidisation est la même pour les grains de diamètre moyen
0,3 mm et 0,7 mm et est égale à 146 mm CE. En effet, d’après l’équation 12.5, Apfd
dépend de la masse du lit de sable, ms, qui est ici de 200 g et de la section de la colonne A. Comme l’expérience est menée sur la même colonne, Apfd est identique quel que
soit le diamètre des grains de sable. Sa valeur expérimentale est comparée à la valeur
théorique calculée à partir de l’équation 12.5. L’écart entre les valeurs de Apfd exp et
Apfdtheo est de l’ordre de 9 %.
Pour le débit au minimum de fluidisation, qvmin, nous remarquons qu’il est plus
faible pour di = 0,3 mm que pour d, = 0,7 mm. Le diamètre de la colonne étant constant, la vitesse minimale de fluidisation, u^, est également plus faible pour les plus
petits diamètres de grain que pour les gros. Dans un premier temps, ceci peut s’expliquer en raisonnant sur les particules prises de manière individuelle : les grains de diamètre 0,3 mm sont plus légers que ceux de diamètre 0,7 mm et donc le débit de gaz à
appliquer pour les soulever sera plus faible. Dans un second temps, ceci peut s’expliquer en raisonnant sur l’ensemble du lit de particules : la porosité du lit de particules
de diamètre 0,3 mm est plus faible que celle de diamètre 0,7 mm et donc le débit d’air
nécessaire pour fluidiser le lit di = 0,7 mm sera plus important. Les valeurs de u™,
expérimentales sont répertoriées dans le tableau 12.5 et sont comparées aux valeurs
théoriques calculées avec l’équation 12.2. L’écart entre les valeurs de umjn expérimentales et théoriques est d’environ 30 %. Cet écart peut provenir du calcul de uniin theo
dans lequel intervient le cube de Eo, or la détermination expérimentale de Eo est délicate et approximative.
Tableau 12.5. Détermination de la vitesse et de la perte de charge théorique et
expérimentale au minimum de fluidisation, pour la colonne DN 40.
Exemple de calcul pour di= 0,3 mm
DN 40
A = ^- = -(0,04)2 =l,26J0’3 m2
4
4
dj (mm)
03
0,7
qVmin (NL.min-1)
6,5
22,5
^min exp (m.S )
0,086
0,298
Umin theo (m.S
0,066
0,465
^Pfdexp(Pa)(3)
1432
1432
Aptd,he„ (Pa)(4)___________
1 559
1 559
(lin.
- 9v
6,5.10-3
\ > umin exp — ------ =-----------------------A
60x1,26.10
= 0,086 m.s-1.