Abstract FR:

Les transferts entre phases dans une cuve agitee mecaniquement sont mal connus et mal maitrises. C'est pourquoi nous avons choisi d'orienter notre travail vers la comprehension de l'hydrodynamique d'un reacteur en systeme diphasique. Pour ce faire nous avons etudie le mouvement d'un liquide en presence de gaz a l'aide de la technique de mesure de velocimetrie par image de particules piv, technique tres peu utilisee jusqu'a present dans le domaine de l'agitation. Cette nouvelle technique de mesure permet d'obtenir des champs de vitesses instantanees et moyennes. Nous l'appliquons dans ce travail a l'analyse experimentale du flux de liquide autour d'une turbine de rushton. Nous presentons dans un premier temps le principe et les techniques d'exploitation de la piv puis nous validons cette technique par la determination des echelles de turbulence et du taux de dissipation energetique generes par la turbine. Cette procedure experimentale est ensuite appliquee a l'etude des structures turbulentes que sont les tourbillons trainants. Pour ce faire, nous utilisons un systeme de synchronisation qui permet de faire des mesures a differents angles entre deux pales. Ainsi, nous caracterisons les tourbillons trainants turbulents en fonction de leur position par rapport aux pales, en terme d'energie cinetique et de cisaillement. Dans une derniere partie, nous etudions l'influence de la presence de gaz sur le flux de liquide en regime de dispersion complete et de chargement. L'exploitation de ces acquisitions nous permet de decrire simultanement les champs de vitesses et les cavites gazeuses qui se developpent a l'arriere des pales de la turbine. Les interactions entre ces cavites gazeuses et les tourbillons trainants sont ainsi demontrees. L'influence des differents types de cavites gazeuses sur l'efficacite du melange gaz-liquide est analysee.