Présentation
RÉSUMÉ
Cet article propose un état de l’art concernant l’écoulement des poudres de granulométrie élevée (solides granulaires) dans les silos. Les corrélations permettant d’évaluer le débit massique de vidange et les principaux paramètres influents sont d’abord récapitulés. L’accent est ensuite mis sur l’importance de la Distribution de Temps de Séjour (DTS) et sur la problématique de ségrégation. Enfin, l’accidentologie et les risques associés aux silos sont présentés.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Khashayar SALEH : Professeur des Universités - Université de Technologie de Compiègne – Département Génie des Procédés Industriels – Labo. TIMR EA4297, France
-
Mikel LETURIA : Maître de Conférences - Université de Technologie de Compiègne – Département Génie des Procédés Industriels – Labo. TIMR EA4297, France
INTRODUCTION
Cet article propose un état de l’art concernant l’écoulement gravitaire des solides granulaires dans les silos. Il est à noter que le terme « solides granulaires » désigne ici des matériaux de granulométrie élevée, pour lesquels les forces gravitationnelles (poids) sont prédominantes devant les forces : forces de van der Waals, forces électrostatiques, etc. (descriptions détaillées dans l’article [J 4 101]). De manière générale, les graines de céréales, granulés (polymères, catalyseurs, détergents, fertilisants, etc.), comprimés pharmaceutiques, graviers, etc., entrent dans cette catégorie.
Dans l’article [J 2 258], les principes et définitions de base, ainsi que les mécanismes élémentaires mis en jeu ont d’abord été introduits. Les régimes d’écoulement, les champs de contraintes (statique et dynamique), ainsi que les profils de vitesse ont ensuite été détaillés. Pour tous ces aspects, les modèles disponibles et leur fiabilité ont été discutés, ainsi que les principes de bases et hypothèses sur lesquels ils reposent.
Le présent article se focalise sur les aspects pratiques et l’ingénierie des silos. Quelques concepts de base et modèles importants (détaillés dans l’article [J 2 258]) sont dans un premier temps présentés. Le débit massique de vidange est sans aucun doute l’un des paramètres les plus recherchés. Ainsi, les corrélations permettant d’évaluer ce débit massique et les principaux paramètres influents sont détaillés. L’importance de la distribution de temps de séjour (DTS) des solides granulaires dans les silos et la problématique de ségrégation sont ensuite discutées. Enfin, l’accidentologie et les risques associés aux silos sont présentés.
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
MOTS-CLÉS
Distribution des temps de séjour Débit massique de vidange Ségrégation des solides granualaires Accidents dans les silos
DOI (Digital Object Identifier)
Présentation
Distribution de temps de séjour (DTS)Article inclus dans l'offre
"Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique"
(370 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
2. Débit massique de vidange
Plusieurs groupes de recherche ont analysé le débit massique de vidange (ou débit massique de soutirage) observé en sortie de silos. Les premières études à ce sujet datent du début du XXe siècle. Pour exploiter judicieusement ces travaux de la littérature, il est essentiel de noter que le débit massique de vidange d’un matériau granulaire peut être sensiblement modifié entre un silo à fond plat et un silo à trémie conique.
2.1 Corrélations disponibles dans la littérature
Le tableau 1 présente un récapitulatif des principales corrélations disponibles dans la littérature pour évaluer le débit massique de vidange d’un silo.
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Débit massique de vidange
Article inclus dans l'offre
"Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique"
(370 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - JENIKE (A.W.) - Gravity flow of bulk solids, in : U.U. Engng. - Exp. Station (Ed.) Salt Lake City (1961).
-
(2) - BROWN (R.L.) - Minimum energy theorem for flow of dry granules through apertures. - Nature (1961).
-
(3) - RUBIO-LARGO (S.M.), JANDA (A.), MAZA (D.), ZURIGUEL (I.), HIDALGO (R.C.) - Disentangling the Free-Fall Arch Paradox in Silo Discharge. - Phys. Rev. Lett., 114 (2015).
-
(4) - JANDA (A.), ZURIGUEL (I.), MAZA (D.) - Flow rate of particles through apertures obtained from self-similar density and velocity profiles. - Phys Rev Lett, 108 248001 (2012).
-
(5) - BROWN (R.L.), RICHARDS (J.C.) - Principles of powder mechanics-Essays on the packing and flow of powders and bulk solids. - Pergamon Press, Hungary (1970).
-
(6) - CLEAVER (J.A.S.), NEDDERMAN (R.M.) - Measurement...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Caractérisation et analyse des poudres. Propriétés physiques des solides divisés.
-
Caractérisation et analyse des poudres. Propriétés comportementales des solides divisés.
-
Mise en œuvre des poudres : Stockage et écoulement des silos.
-
Fluidisation gaz-solide. Particules fines et nanoparticules.
-
Stockage et écoulement des solides granulaires dans les silos. Concepts de base et théorie.
Silo Stress tool : logiciel gratuit permettant de calculer les profils de contraintes verticale et horizontale.
http://www.dietmar-schulze.com
LIGGGHTS® : logiciel open source pour la simulation des milieux granulaires par la Méthode des Éléments Discrets (DEM).
EDEM® : logiciel commercialisé par DEM Solutions Ltd., pour la simulation des milieux granulaires par la Méthode des Éléments Discrets (DEM).
https://www.edemsimulation.com
HAUT DE PAGE
Module UNIT (cours à distance en accès libre) : « Sciences et Technologies des Poudres »
...
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Article inclus dans l'offre
"Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique"
(370 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE
Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.
L'expertise technique et scientifique de référence
Article inclus dans l'offre
"Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique"
(370 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
