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Mise en évidence d'effets de collisions entre particules dans leur remise en suspension

A. BANARI (1), C. HENRY (2), G. LÉCRIVAIN (1)

1. Helmholtz -Zentrum Dresden-Rossendorf, Institut für Fluiddynamik, Dresden, Germany
2. Université Côte d’Azur, Inria, CNRS, Cemef, France

[2022]

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Résumé

Nos travaux portent sur la remise en suspension de billes de verre microscopiques formant initialement un dépôt monocouche sous l'action d'un écoulement turbulent. Avec une couverture de surface intermédiaire, ici fixée à environ 10 %, nous avons expérimentalement identifié deux mécanismes de détachement distincts. Pour des vitesses d'écoulement relativement faibles, quelques particules faiblement adhérentes se mettent en mouvement sur la paroi puis entrent en collision avec les particules voisines, ce qui entraîne une remise en suspension en cascade. À des vitesses d'écoulement plus élevées, la plupart des particules individuelles sont mises en suspension via leur interaction avec l'écoulement turbulent. L'évolution de la fraction de particules restant sur la surface en fonction de la vitesse d'écoulement présente un fort caractère bimodal, qui n'a pas été rapporté jusqu'à présent.


Mots clés

écoulements multiphasiques, particule, resuspension, paroi, propagation de collision

Abstract

This study addresses the resuspension of microscopic glass particles from a monolayer bed into a turbulent gas flow. With an intermediate surface coverage, here set to about 10 % of the field of view, we report two distinct detachment mechanisms. At relatively low flow velocities, few loosely adhering particles move on the wall to eventually collide with neighboring particles resulting in a clustered resuspension. At higher fluid velocities, mostly individual particles resuspend due to their interaction with the turbulent flow. The resuspension curve, showing the remaining particle fraction as a function of the flow velocity, exhibits a strong bimodal character, that has not been reported so far.


Keywords

multiphase flow, particle, resuspension, collision-propagation

DOI

10.25576/ASFERA-CFA2022-27862

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