Alain Cartellier & Zhujun Huang
L’équipe a mené des recherches sur la colonne à bulles utilisée en génie chimique, en particulier sur le régime hétérogène à fort débit de gaz, encore mal caractérisé (Thèse Y. Mezui). Il a été démontré que les vitesses moyennes phasiques sont contrôlées par un équilibre inertie-allègement, conduisant à une loi d’échelle qui met fin à une controverse de 70 ans. Une autre loi d’échelle a été proposée pour le taux de vide, confirmant que le débit liquide entraîné ne dépend que du diamètre de la colonne, indépendamment du débit de gaz injecté. L’étude a aussi révélé une structuration à méso-échelle du régime hétérogène, avec des zones de forte et faible densité en bulles qui influencent la vitesse relative entre phases. Il a été démontré que cette vitesse croît proportionnellement à la racine carrée du diamètre de la colonne, soulignant le rôle d’une dynamique collective. Cette structuration interne reste valable en présence de coalescence tant que les bulles ne dépassent pas 2 à 4 cm. De plus, les fluctuations de vitesse suivent la même loi d’échelle que la vitesse moyenne, et les échelles intégrales de longueur et de temps sont respectivement de l’ordre du diamètre de la colonne et du rapport diamètre/vitesse moyenne.
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