Lixia yang le vendredi 24, mars, 2017, 10h

ECOLE DOCTORALE

« Mécanique, Energétique, Génie Civil, Procédés »

ED 468

Vous êtes cordialement invités à la soutenance de la thèse de
Lixia YANG

le vendredi 24, mars, 2017, 10h

Lieu : 135 Avenue de Rangueil, 31400 Toulouse

salle Amphithéâtre Riquet
TITRE

Etudes locales par colorimétrie du transfert de matière gaz-liquide autour de bulles de Taylor en écoulement dans des canaux millimétriques droits et ondulés

Résumé

Les réacteurs-échangeurs à plaques (HEX) sont une technologie clé en intensification des procédés. Cependant, la plupart des recherches existantes portant sur ce type d'équipement ont été réalisées dans le cas d’écoulements monophasiques. Pour les réactions gaz-liquide, peu d'études ont été conduites. Cette thèse a pour objectif d’étudier localement le transfert de matière gaz-liquide autour de bulles de Taylor en écoulement dans des canaux millimétriques droits et ondulés par une méthode dite colorimétrique. Ceci constitue une étape préliminaire indispensable avant la mise en œuvre de systèmes réactifs diphasiques. Il a d’abord déterminé si une possible accélération du transfert de matière gaz-liquide pouvait avoir lieu en présence de la réaction chimique utilisée. La deuxième phase de ce travail s’est focalisée sur l'étape de formation des bulles de Taylor dans un microréacteur. Ensuite, l'hydrodynamique gaz-liquide a été caractérisée et les effets des coudes sur le mécanisme de transfert de masse ont été étudiés localement dans un canal carré millimétrique ondulé. Enfin, une comparaison rigoureuse a pu être effectuée entre les différentes géométries de canaux (ondulé et droit). Elle a permis de montrer comment et pourquoi une géométrie ondulé permet d’intensifier le transfert de masse gaz-liquide (notamment en terme d’efficacité de transfert). L’ensemble de ces résultats ont conduit à la formulation une loi d'échelle, exprimée en termes de nombres de Sherwood, de Graetz et de Peclet, capable de décrire l'évolution du transfert de matière gaz-liquide en fonction de la position axiale dans le canal et des conditions opératoires mises en œuvre.

Mots-Clés: Transfert de matière gaz-liquide, Milli/micro-canaux, Colorimétrie, Canal sinueux, Traitement d'image, Bulle de Taylor
Etablissement d’inscription : INSA Toulouse
Composition du Jury:
M. Gilles HEBRARD INSA de Toulouse/LISBP Directeur de thèse

M. Philipp RUDOLF VON ROHR ETH Zürich Rapporteur

Mme Katharina ZAHRINGER University of Magdeburg Rapporteur

M. Yves GONTHIER Université de Savoie Examinateur

M. Jean-Marc COMMENGE Université de Lorraine Examinateur

M. Nicolas DIETRICH INSA de Toulouse/LISBP Co-Directeur de thèse

M. Christophe GOURDON INP de Toulouse/LGC Examinateur

Mme Karine LOUBIERE CNRS/LGC Examinateur