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INCIDENCE DE LA DISTRIBUTION GRANULOMETRIQUE DES FIBRES SUR LA PERMEABILITE DES MEDIAS FIBREUX
D. THOMAS, N. BARDIN-MONNIER, A. CHARVET
Université de Lorraine, CNRS, LRGP, Nancy, France
[2023]
Résumé
L'objectif de cette étude est de relier la distribution granulométrique des fibres constitutives des médias filtrants à la perméabilité de structures fibreuses 3D générées par GeoDict®. Le domaine d'étude a porté sur des compacités de médias comprises entre 0,03 et 0,25, des fibres monodispersées comprises entre 1 et 8 µm ou des fibres polydispersées obéissant à une loi normale ou log-normale. Pour les fibres monodispersées, les valeurs de perméabilité obtenues ont été comparées à diverses corrélations identifiées dans la littérature. Si les relations de Davies ou Jackson et James donnent une bonne estimation de la perméabilité, celle de Happel modifiée permet une meilleure prédiction. Dans le cas d'une distribution granulométrique de fibres, la corrélation de Happel modifiée, dans laquelle le diamètre de la fibre est remplacé par un diamètre de fibre équivalent, conduit à un écart relatif inférieur à +/- 8 % et +/- 4 % pour des distributions respectivement log-normale (écart-type géométrique : SG ? 2) et normale (écart-type : S ? 1,5).
Mots clés
perméabilité, milieu fibreux
Abstract
The objective of this study is to relate the fiber size distribution constituting the filter media to the permeability of 3D fibrous structures generated by GeoDict®. The study area covers a packing density between 0.03 and 0.25, monodisperse fibers between 1 and 8 µm or polydisperse fibers obeying a normal or log-normal law. For monodisperse fibers, the simulated permeability values were compared to values issued from various correlations identified in the literature. If the Davies or Jackson and James relations give a good estimate of the permeability, the modified Happel relation provides a better prediction. For a fiber size distribution, the modified Happel correlation, in which the fiber diameter is replaced by an equivalent fiber diameter, leads to a relative deviation of less than +/- 8% and +/- 4% for log-normal (geometric standard deviation: SG ? 2) and normal (standard deviation: S? 1.5) distributions respectively.
Keywords
permeability, fibrous media
DOI
10.25576/ASFERA-CFA2023-32885