Modélisation CFD et caractérisation de la dynamique de l'écoulement et du mélange dans un mélangeur planétaire sans lamelle

Lacroix, Etienne (2010). Modélisation CFD et caractérisation de la dynamique de l'écoulement et du mélange dans un mélangeur planétaire sans lamelle. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

Prévisualisation

PDF Télécharger (5MB) | Prévisualisation

Résumé

Le mélangeur planétaire sans lamelle (MPSL) est un procédé d'agitation connu depuis les années 70 pour son efficacité à mélanger rapidement et sans contamination les fluides visqueux (ex. : pâtes d'alginate, résine de polymérisation, etc.). Malgré un grand potentiel d'applications, le MPSL demeure un procédé d'agitation encore méconnu au niveau industriel et très peu de littérature est disponible sur sa physique du mélange. Ce constat rend alors difficile l'optimisation du procédé. Ce mémoire décrit le comportement hydrodynamique du MPSL en modélisant la dynamique de l'écoulement et le temps de mélange pour un fluide homogène par la dynamique des fluides numérique (CFD). En partenariat avec la compagnie G-Explore, il a été possible de valider expérimentalement le modèle CFD sur des plates formes de MPSL existantes, entre autres, par la puissance consommée et le temps de mélange. À l'aide du modèle CFD, nous avons déterminé par une étude paramétrique les configurations et les régimes d'opération qui offrent, pour un critère de qualité donné du mélange, le temps de mélange le plus court et/ou le coût le plus bas.

Titre traduit

CFD modelling and characterization of the flow and mixing time in a blade free planeray mixer

Résumé traduit

The blade free planetary mixer is a mixing process known since the 70's for its effectiveness in mixing quickly and without contamination viscous fluids (e.g.: alginate pastes, resins for polymerization's operations). Despite a great potential of applications, the blade free planetary mixer still unknown at the industry level and only few studies is available on its physical mechanism. Therefore, its optimization tends to be difficult. This thesis describes the hydrodynamic behaviour inside the blade free planetary mixer by modeling the flow and the mixing time for a homogeneous fluid by using computational fluid dynamics (CFD). In collaboration with the company G-Explore, it was possible to validate experimentally our CFD model on real mixer platforms with, among other, power and mixing time data. Moreover, we determined by a parametric study the configurations and the operating conditions that offer the lowest mixing time and/or the lowest cost for a specifie mixing quality criterion.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie mécanique" Bibliogr. : f. [186]-191
Mots-clés libres:	Dynamique des fluides numérique. Fluides newtoniens. Hydrodynamique. Mélange. Modèles mathématiques.
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Tahan, Souheil-Antoine
Codirecteur:	Codirecteur Dufresne, Louis
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie mécanique
Date de dépôt:	31 oct. 2012 19:23
Dernière modification:	03 oct. 2016 20:51
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1079

Gestion Actions (Identification requise)

Dernière vérification avant le dépôt