Titre original :

Agitation et Méthodes de Traçage : Contribution à la maîtrise des transferts dans les procédés agroalimentaires

Mots-clés en français :
  • Génie industriel agroalimentaire
  • Distribution des temps de séjour
  • Procédés d'agitation planétaires

  • Malaxeurs et mélangeurs
  • Échangeurs de chaleur
  • Bioréacteurs
  • Hydrodynamique
  • Transfert de masse
  • Traçage (technique)
  • Langue : Français, Anglais
  • Discipline : Sciences physiques
  • Identifiant : Inconnu
  • Type de mémoire : Habilitation à diriger des recherches
  • Date de soutenance : 06-12-2013

Résumé en langue originale

Mes travaux de recherche se focalisent sur la maitrise des transferts (chaleur, matière et quantité de mouvement) dans les procédés agroalimentaires. Cette recherche relève spécifiquement du Génie Industriel Agroalimentaire (GIA) et se positionne comme une recherche finalisée. Les méthodologies développées mobilisent les outils et concepts du Génie des Procédés (Equations de bilans, Distribution des Temps de Séjour (DTS), Analyse Dimensionnelle…). La qualité du taux d'homogénéisation au sein d'un réacteur constitue un enjeu majeur. La mise en œuvre d'expériences de traçage nous a permis d'effectuer un diagnostic et de proposer une modélisation des procédés étudiés (cuves agitées, échangeurs de chaleur …) par une association de réacteurs idéaux. L'optimisation des procédés d'agitation constitue également un enjeu majeur concernant la maitrise des transferts dans les procédés. Dans cette optique, la simulation numérique apporte des informations locales très précieuses (champs de vitesse et de concentration générés par l'agitateur). Ces résultats sont validés via la comparaison des puissances numériques et expérimentales. Leur exploitation nous a permis de déterminer le temps de mélange pour un fluide visqueux newtonien agité par un ruban hélicoïdal. L'évolution technologique des dispositifs d'agitation est un autre axe de progrès. Le développement de procédés d'agitation planétaires (faisant appel à une combinaison de mouvements) s'inscrit dans cette évolution. La caractérisation de ces nouveaux procédés a conduit à la définition de nombres adimensionnels généralisés prenant en compte cette combinaison de mouvement. Les outils du Génie des Procédés nous ont également permis d'étudier l'influence des conditions hydrodynamiques sur les cinétiques de transfert de matière solide-liquide dans le cadre de l'étude de la réhydratation des poudres laitières. L'impact de ces conditions hydrodynamiques sur l'efficacité des procédés de dissolution a été quantifié par la détermination d'un coefficient de transfert (kL) ou d'un nombre de dissolution (N.td).

  • Directeur(s) de thèse : Delaplace, Guillaume
  • Laboratoire : Unité matériaux et transformation (UMET)
  • École doctorale :

AUTEUR

  • André , Christophe
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