Mécanique des fluides

Rack d'une usine - mécanique des fluides pipe

Parmi les disciplines utilisées en génie des procédés, on trouve la mécanique des fluides qui étudie l’écoulement des liquides et des gaz. En effet, la majorité des opérations de génie chimique ont lieu partiellement ou totalement en phase fluide.

Il faut alors transporter des fluides dans des tuyaux pour mettre en contact des réactifs, ou les porter à température adaptée dans des échangeurs de chaleur. Pour cela, il faut dimensionner correctement des circuits, en les munissant de pompes. Il faut ensuite agiter de manière adéquate les cuves où ont lieu les réactions pour obtenir des concentrations et températures homogènes.Rhéologie

Les produits fabriqués sont souvent complexes, c’est-à-dire qu’il contiennent de nombreux ingrédients. Ils peuvent être alors polyphasiques (émulsions, suspensions, aérosols, mousses, etc.) et non-newtonien (leur viscosité varie avec la force qu’on leur applique ou dans le temps ou ils peuvent avoir un comportement à la fois solide et liquide), ce qui rend l’étude de leur écoulement difficile.

On trouve aussi des écoulements en milieux poreux dans les lits fixes par exemple. Pour intensifier la production, on réalise de plus en plus des écoulement à petites échelles au sein de microcanaux ou de microréacteurs, ce qui relève du domaine de la microfluidique.

Prime inversé agitateur

Cécile Lemaitre,
Enseigant-chercheur à l’ENSIC en mécanique des fluides

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Paul-Henri MERZEAUD

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