Simulation de la formation de films polymères par séchage de colloïdes aqueux
Langue Français, Anglais
Accéder au document

Ce document est protégé en vertu du Code de la Propriété Intellectuelle.

 
Auteur : Nassar, Mohammad
Date de soutenance : 08-06-2017

Directeur(s) de thèse : Holl, Yves

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut de chimie (Strasbourg ; 2005-....)
École doctorale : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
 
Discipline : Chimie physique
Classification : Chimie, minéralogie, cristallographie

Mots-clés libres : Dispersion colloïdale, Convection, Diffusion, Simulation, Automate cellulaire
Mots-clés :
  • Colloïdes - Séchage
  • Couches minces
  • Transfert de masse
  • Chaleur -- Convection
  • Modèles mathématiques
Résumé : Le séchage des dispersions colloïdales a été et demeure très étudié en raison de son extrême complexité et de son utilisation dans de nombreuses applications. Dans cette thèse, nous avons développé une simulation, d'abord unidirectionnelle, basée sur le principe des automates cellulaires, qui traite la problématique du séchage horizontal et vertical. Ce travail permet de prédire, par calcul numérique, la distribution des particules et la position des fronts de séchage dans les dépôts de dispersions sous forme de films minces. Nos résultats ont montré que la pression existant dans le fluide est la somme des pressions de Laplace et hydrostatique. Par rapport aux modèles existants, cela modifie la convection des particules dans la partie fluide de la dispersion. La diffusion collective des particules chargées a été étudiée également. Contrairement aux prédictions théoriques antérieures, nous avons pu montrer que la diffusion collective des particules chargées pouvait jouer un rôle majeur, y compris dans le cadre de l’approximation de lubrification. Finalement, la simulation 1D a été étendue en 2D, ce qui a permis de comprendre la raison pour laquelle deux fronts dans deux directions perpendiculaire (cas d’une géométrie rectangulaire) avancent à des vitesses différentes. Une comparaison entre les données expérimentales et le calcul numérique sur le profil du film et la vitesse des fronts de séchage pour une dispersion de silice montre un bon accord.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2017STRAE005
Type de ressource : Thèse