Modélisation de l'écoulement des constituants dans un malaxeur industriel : Interprétation physique et capacités prédictives
Modelling the flow of ingredients in an industrial mixer : Physical interpretation and predictive power
VANDANJON ; GALLENNE ; TERRIERE
Type de document
ARTICLE DU BLPC
Langue
français
Auteur
VANDANJON ; GALLENNE ; TERRIERE
Résumé / Abstract
Les recherches sur le malaxage engagées au début des années 1980 se sont appuyées sur une centrale de fabrication intégrant les deux cycles existants : le cycle discontinu (1980) et le cycle continu (1990). Ce dernier étant le plus fréquemment employé pour la fabrication des matériaux de chaussée, il a fait l'objet d'études plus systématiques. Notamment, une modélisation du malaxage de graves traitées a été entreprise. Elle s'inspire d'une méthode utilisée en génie chimique : le malaxeur est assimilé à une succession de réacteurs parfaits dans lesquels les matériaux sont progressivement mélangés et poussés vers la sortie. Le temps de séjour de chaque constituant est mesuré en le marquant par un traceur radioactif, et en décomptant dans le temps le nombre de particules marquées qui sortent du malaxeur. La modélisation est réalisée à partir de la distribution du temps de séjour des particules marquées. Deux paramètres physiques sont alors calculés : le temps de séjour moyen (Ts) et le nombre de réacteurs (J) auquel est assimilé le malaxeur. Différentes expérimentations ont été menées depuis 1990. Elles ont permis de montrer l'intérêt de la méthode. L'objet des études présentées ici est de valider la méthode, notamment en vérifiant son aspect prédictif. Il est possible de déterminer la capacité de lissage du malaxeur lorsque les constituants sont soumis à des perturbations de dosage. Les résultats des perturbations réelles ont été comparés à ceux issus de la modélisation. Ils révèlent que le modèle est satisfaisant pour l'eau, contrairement à celui pour les éléments fins. Les résultats sont encourageants pour la modélisation des granulats. De plus, la mise en relation des deux paramètres (Ts) et (J) avec l'homogénéité du mélange a été appréhendée. Elle confirme que l'augmentation du temps de séjour moyen (Ts) contribue à améliorer l'homogénéité. En revanche, la relation entre le nombre de réacteurs (J) et l'homogénéité du mélange n'est pas conforme à ce que prévoit la théorie. Les résultats sont intéressants mais montrent les limites de la méthode.
Source
BLPC - Bulletin des Laboratoires des Ponts et Chaussées, num. 228, pp 23-34 p.
Editeur
LABORATOIRE CENTRAL DES PONTS ET CHAUSSEES - LCPC
