Abstract FR:

La presente etude se propose de caracteriser les ecoulements air-eau, dans la colonne verticale de relevage d'une airlift pump atmospherique quelque peu inhabituelle : outre une tres faible hauteur de relevage, elle a la particularite de posseder en entree de colonne un convergent dans lequel un injecteur d'air conique peut se deplacer. La conjonction pour le moins unique de ces deux caracteristiques dans l'etude des ecoulements diphasiques en colonne verticale, va amener a considerer un regime d'ecoulement particulier. L'outil principal de cette caracterisation est une double sonde optique. Il est mis en exergue que les resultats obtenus devient notablement des predictions theoriques classiques a partir d'une certaine limite et que cette deviation peut s'interpreter dans le sens d'une transition specifique a notre airlift pump, caracterisee par la persistance d'un regime d'ecoulement de type poches-bouchons non conventionnel pour des conditions de fonctionnement ou le regime bouillonnant est normalement predit. L'etude hydrodynamique aboutit a une nouvelle equation constitutive d'ecoulement aux forts debits d'air qui est injectee dans un modele cellulaire d'ecoulement standard poches-bouchons. La modelisation predit alors correctement toutes les donnees experimentales et valide le modele cellulaire au dela du cas classique du regime poches-bouchons. L'etude se conclue sur une methode experimentale originale permettant une visualisation tridimensionnelle de l'ecoulement dans des regimes qui jusqu'alors echappaient a une description fine.