Présentation

Article interactif

1 - RAPPELS CONCERNANT LES RÉGIMES D’ÉCOULEMENT ET LES PROFILS DE VITESSE

2 - DÉBIT MASSIQUE DE VIDANGE

3 - DISTRIBUTION DE TEMPS DE SÉJOUR (DTS)

4 - SÉGRÉGATION

  • 4.1 - Mécanismes de ségrégation
  • 4.2 - Paramètres affectant la ségrégation dans les silos

5 - ACCIDENTOLOGIE ET RISQUES ASSOCIÉS AUX SILOS

6 - CONCLUSION

7 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : J2259 v1

Glossaire
Stockage et écoulement des solides granulaires dans les silos - Ingénierie et accidentologie

Auteur(s) : Khashayar SALEH, Mikel LETURIA

Relu et validé le 01 oct. 2020

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

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’article

ABSTRACT

Storage and gravity flow of granular solids in silos Engineering and accidentology

This article provides a review on the flow of free-flowing coarse particles inside silos. The correlations for discharge flow rate and the main influencing parameters are first discussed. Then, the focus is put on the Residence Time Distribution (RTD) inside silos, as well as the segregation mechanisms and influencing parameters. Accidentology and main risks associated with silos are finally presented.

Auteur(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 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

KEYWORDS

residence time distribution   |   discharge flow rate   |   granular solids segregation   |   Accidents in silo

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-j2259


Cet article fait partie de l’offre

Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique

(359 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

7. Glossaire

Angle de frottement interne ; internal friction angle

Angle qui caractérise les forces de frottement interparticulaire lors de l’écoulement d’une poudre. Il est déterminé en effectuant un test de cisaillement [J 2 255].

Angle de frottement poudre-paroi ; wall friction angle

Angle qui caractérise les forces de frottement d’une poudre avec la paroi lors de son écoulement. Il est déterminé en effectuant un test de cisaillement [J 2 255].

Angle de repos (angle de talus) ; repose angle

Angle observé lors de la formation d’un tas suite à l’écoulement d’une poudre (par exemple, en la versant à partir d’un entonnoir). Dans la pratique, on distingue l’angle d’éboulement (observé lors du remplissage) et l’angle de déboulement (observé après une vidange complète).

Coefficient de transmission latérale des contraintes ; stress transmission coefficient

Rapport entre les contraintes latérales et normales. Si on considère un bloc de poudres, contenu dans un récipient ayant des parois lisses sans frottement, soumis à une contrainte normale verticale (pour les poudres, seule une partie de la contrainte normale est transmise horizontalement), on peut alors définir le coefficient de transmission latérale comme le rapport entre ces contraintes latérales et normales.

Demi-angle de trémie ; hopper half-angle

Angle d’inclinaison de la trémie par rapport à la verticale.

Diamètre aérodynamique ; aerodynamic diameter

Diamètre d'une sphère de densité...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

TEST DE VALIDATION ET CERTIFICATION CerT.I. :

Cet article vous permet de préparer une certification CerT.I.

Le test de validation des connaissances pour obtenir cette certification de Techniques de l’Ingénieur est disponible dans le module CerT.I.

Obtenez CerT.I., la certification
de Techniques de l’Ingénieur !
Acheter le module

Cet article fait partie de l’offre

Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique

(359 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Glossaire
Sommaire
Sommaire

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...

1 Outils logiciels

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).

https://www.cfdem.com

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

2 Sites Internet

Module UNIT (cours à distance en accès libre) : « Sciences et Technologies des Poudres »

...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique

(359 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Sommaire

QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE

1/ Quiz d'entraînement

Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.

2/ Test de validation

Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.

Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique

(359 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS