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Auteur(s)
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Hervé DESPLANCHES : Ingénieur de l’École supérieure de chimie de Marseille - Docteur ès Sciences - Professeur de génie des procédés à l’ENSSPICAM (École Nationale Supérieure de Synthèses, de Procédés et d’Ingénierie Chimique d’Aix-Marseille)
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Jean-Louis CHEVALIER : Ingénieur de l’École supérieure de chimie de Marseille - Docteur ès Sciences - Professeur Émérite de génie des procédés à l’ENSSPICAM
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Lire l’articleINTRODUCTION
En premier lieu sont présentés les principaux comportements rhéologiques de pâtes industrielles et les critères de choix des mélangeurs permettant de mettre en œuvre ces milieux complexes. Puis les corrélations disponibles, concernant plus spécifiquement les mélangeurs de type cuve agitée, sont analysées en ce qui concerne la puissance d’agitation, le temps de mélange et le transfert thermique, en insistant sur les effets des complexités rhéologiques des milieux pâteux ; les rares corrélations relatives aux autres types de mélangeurs seront présentées en .
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Mélange en cuve agitéeArticle inclus dans l'offre
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1. Rhéologie et mise en œuvre des liquides complexes
1.1 Classification des produits pâteux et rhéologie
Les produits pâteux interviennent dans la vie quotidienne, mais également comme produits finis ou intermédiaires dans la plupart des industries de procédés. Citer tous les secteurs industriels dans lesquels des pâtes sont mises en œuvre est une gageure ; cependant, des industries lourdes aux industries les plus fines, les domaines les plus particulièrement concernés sont : les boues de forage dans l’exploitation de gisements pétroliers, les ciments et mortiers, le traitement de minerais en métallurgie extractive, les polymères fondus ou en solution, les pâtes à papier, les mastics, peintures et vernis, les industries alimentaires, cosmétiques et pharmaceu-tiques.
Il n'existe pas de définition simple du terme « pâtes » ; elles se présentent comme des intermédiaires entre les fluides et les solides, elles se caractérisent par une viscosité apparente très élevée. Il est généralement admis que les pâtes sont des suspensions concentrées de particules solides dans un fluide ; cependant, le comportement pâteux peut être obtenu avec des polymères fondus ou des solutions polymériques très concentrées.
Quelle que soit la composition de la pâte, on assimilera son comportement à celui d'un fluide homogène équivalent, le caractère biphasique du milieu pouvant éventuellement être pris en compte pour évaluer la viscosité dynamique du fluide équivalent.
L'écoulement des pâtes en régime laminaire, n'obéit pas en général à la loi fondamentale de Newton de définition de la viscosité η :
avec :
- τxy :
- contrainte de cisaillement induisant un écoulement à la vitesse vx
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