Forced impregnation of fluids into porous media
Imprégnation forcée de fluides dans des milieux poreux
Résumé
This thesis is about the ability of foam to extract a pollutant trapped in a fabric. We studied the forced impregnation of fluids into a single pore, in two particular cases : (i) when a liquid droplet impact vertically on the pore (this situation corresponds to the model of the impregnation of the pollutant into the fabric), and (ii) when a foam is sucked through a pore, which illustrate the competition between the suction on the foam and those of the porous media. For each case, the diameter of the pore is smaller than the diameter of droplet or bubble. At first, we studied the volume and how deep penetrates the liquid penetrates, for hydrophobic and hydrophilic surfaces. We established diagrams of impregnation as a function of the pore diameter and impact velocity, and a model determines the limits between the different areas of the diagram. For the second case, we showed that during the suction, the foam go into the pore only for one delimited area of the diagram liquid fraction, ration pore diameter / bubble diameter. Out of this area, suction force solely liquid or solely gas into the pore. Again, a model determines the limits between the different areas of the diagram. Finally an applied part of our work is about the ability of foam to extract a pollutant trapped in a fabric
Cette thèse porte sur les capacités d'extraction d'une mousse déposée sur un support poreux dans le but d'y déloger un contaminant ayant imprégné la porosité. Nous avons donc considéré l'imprégnation forcée de fluides dans un pore unique, étudiée pour deux cas particuliers : (i) lors de l'impact d'une goutte de liquide à l'aplomb d'un pore unique vertical cette situation visant à modéliser l'imprégnation du poreux par le contaminant, et (ii) lors de l'aspiration d'une mou sse liquide à travers le pore qui illustre la compétition d'aspiration entre la mousse et le poreux. Dans chaque cas, le diamètre du pore est inférieur à celui des gouttes ou des bulles.Pour le premier cas, nous nous sommes intéressés au volume et à la profondeur d'imprégnation pour des surfaces hydrophiles et hydrophobes. Nous établissons les diagrammes d'imprégnation en fonction du diamètre du pore et de la vitesse d'impact et un travail de modélisation nous permet de déterminer les limites entre les différentes régions de ces digrammes.Pour le second cas, nous montrons que lors de l'aspiration, la mousse entre dans le pore uniquement dans un domaine bien déterminé dans le diagramme fraction liquide, rapport de taille pore/bulle et débit d'aspiration. En dehors de ce domaine, l'aspiration peut faire entrer soit le gaz seul, soit le liquide seul. La encore, un travail de modélisation nous permet de prédire les limites des différentes zones du diagramme. Dans une dernière partie, nous revenons à un problème pratique d'imprégnation sur support textile et quantifions les capacités d'extraction d'une mousse dans cette configuration dans le but d'y déloger un contaminant
Origine : Version validée par le jury (STAR)
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