Analyse de la distribution cumulée en particules dans les conduites cylindriques : application à l’écoulement de suspensions alimentaires solide-liquide

Une méthode basée sur la visualisation de l’écoulement et sur une analyse géométrique de suspensions solide-liquide a été développée afin de caractériser leur homogénéité.

Elle consiste à déterminer la distribution cumulée des particules dans les conduites cylindriques. L’écoulement de suspensions modèle et réelle a été étudiée en fonction du débit de circulation (233 ≤ Q ≤ 2922 l.h¯¹  soit 1 p ≤ 28 %p/p), du comportement rhéologique du fluide (1<n<0,8 et 0,26<k<0,001 Pa.sⁿ ), du diamètre de la conduite D_c (36 et 48 mm)  et de son orientation (horizontale ou verticale).

Les résultats montrent que des critères quantitatifs (h*_50, h*₁₀, y*₁₀, y*₅₀) issus de la distribution cumulée des particules peuvent être définis pour caractériser l’homogénéité des suspensions. La concentration en particules minimale de formation d’un lit (C_Pmin ) apparait comme un critère fondamentale pour distinguer les comportements des suspensions. En revanche, les corrélations établies en fonction d’invariants de similitudes telles que C_p, Re, Fr, Ar restent d’un intérêt limité même si de fortes analogies comportementales sont observées entre les suspensions réelles et modèles.