Bugeaud, Mme Bianca (2023) Ultrasonic cavitation in the chemical industry could be a major breakthrough in terms of yields, energy efficiency and the proportion of renewable energy used. PRE - Research Project, ENSTA.
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Abstract
La cavitation par ultrasons employée dans l’industrie chimique pourrait constituer une avancée majeure en termes de rendements, d’efficacité énergétique et de part d’énergie renouvelable employée. Afin de pouvoir dimensionner au mieux les futurs procédés industriels et par soucis de coût et de temps, il est nécessaire de pouvoir effectuer des simulations en amont pour différentes géométries et procédés. La première étape est celle de la modélisation du phénomène de cavitation : grâce à une équation de Helmholtz complexe linéaire ou non linéaire sur la pression acoustique p, il est possible de prendre en compte l’atténuation induite par la propagation dans un milieu liquide ainsi que par la présence de bulles de gaz dans ce liquide, dans les modèles m1(1.2.2) etm2(1.2.2) respectivement. La géométrie du réacteur ainsi que les différentes conditions aux limites ont été choisies pour se rapprocher au mieux des concepts de réacteur de sonochimie déjà existants. La seconde étape, celle de la résolution numérique, s’est faite grâce à l’emploi de classes et fonctions définies dans la bibliothèque Deal.ii, sur la géométrie choisie précédemment. Cette résolution passe par la définition des données physiques, la construction du maillage, la discrétisation du domaine par la méthode des éléments finis et l’emploi de la méthode de Newton utilisant la forme résiduelle de l’équation pour une résolution itérative dans le cas non linéaire. Les résultats obtenus de l’intensité du champ acoustique sur le domaine montrent que des équations linéaires relativement simples permettent de se faire un idée assez précise de la répartition des zones d’activité cavitationnelle.
| Item Type: | Thesis (PRE - Research Project) |
|---|---|
| Uncontrolled Keywords: | méthode des éléments finis, C++, |
| Subjects: | Information and Communication Sciences and Technologies Mathematics and Applications Chemistry, Physical Chemistry and Chemical Engineering Fluid Mechanics and Energy |
| ID Code: | 9548 |
| Deposited By: | Bianca BUGEAUD |
| Deposited On: | 22 août 2023 14:37 |
| Dernière modification: | 22 août 2023 14:37 |
Available Versions of this Item
- Modélisation et cartographie de l’intensité cavitationnelle induite par ultrasons au sein d’un réacteur (deposited NON SPÉCIFIÉ)
- Ultrasonic cavitation in the chemical industry could be a major breakthrough in terms of yields, energy efficiency and the proportion of renewable energy used. (deposited 22 août 2023 14:37) [Currently Displayed]
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