Loading...
Please wait, while we are loading the content...
Similar Documents
Etude multi-échelle d'un écoulement fluide/poreux avec réaction hétérogène : application à la dépollution en textile lumineux photocatalytique
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Degrave, R. |
| Copyright Year | 2015 |
| Abstract | La photocatalyse est un procede d’oxydation avancee et son utilisation est repandue dans le traitement de l’eau. Cette these traite de la depollution d’eau au sein d’un reacteur original mettant en oeuvre un textile lumineux photocatalytique. Le textile est compose de fibres optiques paralleles situees sur une face d’un tissu fibreux. L’unite d’un tel systeme est assuree par des points de liage repartis periodiquement fixant les fibres optiques au tissu. Un traitement de microtexturation des fibres optiques permet la creation d’une multitude de trous sur leur surface laterale. Une emission de lumiere macroscopiquement homogene est provoquee lors de la connexion des fibres optiques a une lampe UV. Un depot de catalyseur, tel que le dioxyde de titane, sur l’integralite du textile, conjuguee au rayonnement UV induit une activite photocatalytique. Cette these consiste a l’etude des phenomenes agissant dans un dispositif integrant le textile lumineux photocatalytique. Dans ce reacteur plan modele, le textile est confine entre deux plaques et un ecoulement unidirectionnel parallele aux fibres optiques est mis en oeuvre. La depollution d’un fluide par photocatalyse resulte du couplage de plusieurs mecanismes : ecoulement, transport et reaction. Des modeles numeriques sont ainsi developpessur un volume elementaire representatif du textile (appele RVE) pour simuler la depollution d’une eau comportant une molecule test, a l’echelle microscopique. Cette geometrie est choisie en tenant compte des caracteristiques structurelles du textile photocatalytique. La premiere etape est l’analyse de l’hydrodynamique au sein du textile, qui couple des ecoulements fluide et en milieu poreux. Une etude experimentale preliminaire a permis l’acquisition de donnees necessaires a une representation realiste de l’ecoulement en milieu poreux. Dans un second temps, le transport est caracterise par une etude de la distribution des temps de sejour (DTS) au sein du reacteur. Des simulations successives utilisant des conditions aux limites pseudo-periodiques sont realisees pour calculer numeriquement la DTS. Elles sont validees par des mesures experimentales de tracage de colorant. Enfin, la degradation d’une molecule test est analysee experimentalement et numeriquement. L’etude numerique presente des approches macroscopique et microscopique. L’etude a l’echelle macroscopique permet de quantifier globalement les performances du reacteur et de fournir des valeurs de constantes cinetiques necessaires aux simulations al’echelle microscopique. Une analyse fine et precise de la depollution est ainsi realisee au sein du RVE. Elle montre les atouts et limitations du reacteur modele en termes d’efficacite de depollution et d’homogeneite de fonctionnement. Des propositions d’ameliorations sont finalement emises, notamment une configuration de reacteur comportant un empilement de textiles photocatalytiques. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01244845/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
