La rupture de particules


Les catégories

Lors des collisions, les particules peuvent perdre de la masse à cause de l'intensité du choc. Une partie de l'énergie cinétique est cédée à l'énergie de rupture W. On distingue deux types de brisure:


1) La fragmentation qui est due à la propagation de fissures à l'intérieur de la particule provoquant ainsi l'éclatement de la particule.


La fissure se propage dans la particule provoquant ainsi la rupture.


2) L'attrition qui correspond à un endommagement surfacique de la particule. Elle se redivise en deux sous-parties :


2.1) L'abrasion qui est due au raclage de la surface de la particule.


L'abrasion est provoquée par le roulement ou le glissement d'une particule.


2.2) L'érosion qui est due à l'impact d'une particule sur une autre particule ou une paroi. La propagation des fissures se fait surtout en surface.


Erosion de la surface de la particule lors d'un choc.

L'énergie nécessaire à la fragmentation est généralement supérieure à l'énergie nécessaire à l'attrition.


L'influence de la géométrie de la particule

La géométrie la plus simple est la particule sphérique. Cet hypothèse permet de simplifier les modèles de collision du fait de la symétrie de la particule


Cependant au niveau industriel, la particule comporte des défauts de surface qu'on appelera rugosité. Ces rugosités ont des rayons de courbures très faibles où les contraintes atteignent de fortes amplitudes. La propagation de fissures y est donc favorisée. Ainsi les particules "fraîchement" introduites dans le lit fluidisé seront plus facilement soumis à l'attrition.


On peut schématiser une particule en donnant un rayon apparent extérieur "re" et une épaisseur de rugosité "e". Ainsi la particule qui est soumise à l'attrition a un rayon qui tendra ver ri=re-e, comme l'illustre la figure ci-dessous:


La rugosité de la particule disparaissant par l'attrition, la particule aura une surface dont le rayon de courbure sera constant sur de large portion de la surface. Au mieux, sa géométrie se rapprochera de la sphère. Dans ce cas, c'est la fragmentation qui sera la cause de rupture.


Ainsi, la particule sera initialement soumise à l'attrition et du fait de la disparition de sa rugosité, elle sera sujette à la fragmentation.



revenir en haut de page










Auteurs : DECASTRO Jonathan et HERAULT Johann