Les ultrasons en procédés polyphasiques: transfert Gaz-Liquide ...

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Paramètre D’une manière synthétique, ces effets sont repris dans le Tableau I-2 fréquence puissance température pression gaz liquide Propriété période d’implosion taille zone réactive pression de vapeur saturante pression totale solubilité du gaz facteur polytropique (γ) conductivité thermique du gaz solubilité du gaz pression de vapeur saturante tension superficielle viscosité - 24 - Les ultrasons Effet taille de résonance nombre d’implosions par volume contenu de la bulle violence de l’implosion intensité de l’implosion contenu de la bulle intensité de l’implosion intensité de l’implosion contenu de la bulle intensité de l’implosion seuil de cavitation seuil de cavitation Tableau I-2 : Tableau récapitulatif de l’effet des paramètres sur la cavitation. Géométrie Notons qu’en plus des paramètres cités précédemment, les paramètres géométriques ont leur importance. La géométrie du réacteur : sa forme et la hauteur de liquide sont de premier ordre ; Il en va de même pour la position et le type d’appareillage ultrasonore choisi. Tout cela a un effet principalement sur la
- 25 - Les ultrasons propagation de l’onde dans le milieu et sa réflexion sur les parois et donc la répartition de l’onde dans le réacteur. I.2.8/ Mesure de puissance ultrasonore Afin de pouvoir développer un procédé sous ultrasons les spécialistes du génie des procédés ont besoin de connaitre l’énergie transmise par les ultrasons au milieu soniqué. Il ne s’agit pas là d’un problème aussi simple qu’il y parait, le parcours de la littérature montre vite l’ampleur du problème qui a été à l’origine d’une polémique il y a quelques années [Mason et al., 1992]. Suivant les auteurs, on peut voir des densités de puissance ultrasonore exprimées en W par cm² de surface émettrice, ou par m 3 de liquide irradié, sans précision sur la méthode de mesure de la puissance ; on peut aussi trouver une puissance électrique lue sur le générateur, ou le wattmètre placé en amont, ou une tension, ou bien encore une intensité aux bornes du transducteur, ainsi que des mesures de puissances dissipée par calorimétrie [Contamine, 1993]. On distingue les mesures locales qui permettent de connaitre la répartition des effets des ultrasons dans le réacteur, et les mesures globales qui permettent de connaitre la puissance totale transmise par les ultrasons au réacteur. Mesure électrique : C’est la méthode la plus simple. Un wattmètre est placé en amont du générateur d’ultrasons, on mesure la puissance consommée par le générateur pendant qu’il émet des ultrasons puis on déduit celle mesurée à vide (générateur sous tension sans émission d’ultrasons). C’est généralement la puissance donnée par le constructeur, or comme toute transformation d’énergie, la conversion d’énergie électrique en énergie mécanique ne se fait pas sans pertes. Le rendement ne dépasse pas 50% et est plutôt de l’ordre de 30%. Donc la puissance mesurée ainsi est surestimée. Cependant c’est souvent cette puissance qui est utilisée dans la littérature. Mesure chimique : Il s’agit de mesurer, en présence d’ultrasons, l’accélération d’une réaction chimique bien connue. L’avantage est que cette méthode mesure directement l’effet qui nous intéresse : l’accélération d’une réaction chimique et non un phénomène
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Conditions de réactions chapitre I
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