Abstract FR:

Cette étude concerne la filtration par un filtre à fibres d'un gaz contaminé soit par des particules solides submicroniques soit par un aérosol liquide submicronique. Après une synthèse de l'ensemble des travaux réalisés antérieurement, nous nous intéressons dans un premier temps à caractériser les différents filtres (très haute efficacité et moyenne efficacité) mis à notre disposition. Les résultats expérimentaux relatifs à la filtration de particules solides nous ont permis de détailler le processus de colmatage et de décrire en particulier l'évolution de la perte de charge, de l'efficacité, du profil de pénétration de l'aérosol au sein du medium. Des observations au microscope montrent que dans une première étape du colmatage, des dendrites sont formées sur les fibres dans la profondeur du filtre et que dans une seconde étape un gâteau se construit sur la surface du filtre. L’originalité de la partie expérimentale réside dans la caractérisation du gâteau et la détermination du point de transition entre les deux phases de la filtration. Un nouveau modèle théorique a été développé et permet de rendre compte de l'ensemble des résultats expérimentaux. La filtration d'un aérosol liquide a été décrite et a mis en évidence l'existence d'une masse seuil pour laquelle on observe une brutale augmentation de la perte de charge du filtre, correspondant à la présence d'un film liquide forme sur la surface du filtre. L’influence de certains paramètres opératoires a été étudiée ainsi que la nature de l'aérosol, en particulier la tension superficielle du liquide. Enfin, diverses approches ont permis de décrire théoriquement les phénomènes observés et d'ouvrir différentes perspectives de modélisation plus fines.