Imbibition and dispersion of an aggregate under flow

Imbibition et dispersion d'un agrégat sous écoulement

Alban Debacker (1)

1 IPCMS - Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg

The GOAL of my PhD is to study the fundamental mechanisms of mixing a powder with a liquid. The mix of focus proceeds as follows:At start, as the powder and the liquid are filled in the mixer, powder aggregates form.Then each powder aggregate evolves under the influence of several phenomena: imbibition, spontaneous phenomenon corresponding to the infiltration of a liquid inside a porous medium by capillarity; and the forced phenomenon of rupture under flow. At last the powder is finely and homogeneously dispersed in the liquid. My PhD is thus organized in two parts: the study of the imbibitions kinetics of a spherical aggregate, and the study of the rupture of an aggregate under flow.The SUCCESS of the study relies on the thorough experiments: from creating a new aggregate manufacturing process using 3D printing, to determining empirical laws corresponding to new phenomena.

Le BUT de ma thèse est d’étudier les mécanismes fondamentaux du mélange d’une poudre avec un liquide : Au début du mélange, la poudre et le liquide sont versés dans le mélangeur, des agrégats de poudre communément appelés grumeaux se forment. Ensuite chaque agrégat va évoluer par l’action de plusieurs phénomènes : l’imbibition, phénomène spontané qui désigne l’infiltration d’un liquide dans un milieu poreux par capillarité ; et le phénomène forcé de rupture sous contraintes d’écoulement. A l’état final la poudre est dispersée finement et de façon homogène dans le liquide. Ma thèse est alors structurée en deux parties : l’étude de la cinétique d’imbibition d’un agrégat sphérique immergé ; et l’étude de la rupture d’un agrégat sous contrainte extérieure. La REUSSITE de l’étude provient des expériences approfondies: de la création d’un nouveau procédé de fabrication d’un agrégat grâce à l’impression 3D, jusqu’à la détermination de lois empiriques de nouveaux phénomènes mis en évidence.

Mots clés: Mixing; Imbibition

Mots clés: Infiltration; Dispersion; Mélange

Domaines: Chimie-Physique [physics.chem-ph]

Alban Debacker. Imbibition et dispersion d'un agrégat sous écoulement. Chimie-Physique [physics.chem-ph]. Université de Strasbourg, 2015. Français. ⟨NNT : 2015STRAE036⟩. ⟨tel-01277221⟩