DTS : un logiciel d'aide à l'élaboration de modèles d'écoulement dans les réacteurs

Leclerc, Jude; Schweich, D.; Bernard, Alain; Détrez, Christine

doi:10.2516/ogst:1995039

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“…L'amélioration des performances d'un décanteur industriel existant ou l'étude de nouveaux décanteurs nécessitent une bonne connaissance de l'écoulement ou des déplacements se produisant à l'intérieur de celui-ci (6) . Ainsi, le concept de distribution du temps de résidence «RTD » a été introduit par Danckwerts en 1953 afin de caractériser l'écoulement dans les réacteurs (6)(22) (23) .…”

Section: Principe Du Traçage Et Distribution Du Temps De Résidenceunclassified

Utilisation d'une technique de traçage ferromagnétique pour étudier le comportement et le déplacement des boues rouges dans un décanteur /

Bouchard¹

2011

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Section: Principe Du Traçage Et Distribution Du Temps De Résidenceunclassified

Utilisation d'une technique de traçage ferromagnétique pour étudier le comportement et le déplacement des boues rouges dans un décanteur /

Bouchard¹

2011

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“…The outlet of the model with different fixed flow rates has been simulated using the RTD software (Leclerc et al, 1995). Using the obtained result as a possible experimental curve, the new algorithm has been used to recover the possible sets to be optimised and to obtain the flow rates with a good accuracy.…”

Section: Optimisation Of the Flow Ratesmentioning

confidence: 99%

“…In such situation, the use of different probes at the outlet of each unit allows to determine the associated model by fitting the experimental curve (probe) with the theoretical response of the proposed model (node of visualisation). The optimisation of the parameters, which are only depending on the elementary reactors (Table 1) can be run easily (Leclerc et al, 1995). The optimisation of the flow rates of recirculation is much more difficult for three reasons: -first, when one flow rate is modified, the other ones should change also in order to respect the mass balance; -second, when one flow rate is modified, the corresponding "mean residence time" changes too; -third, the software should determine by itself which flow rate should be estimated to calculate the mass balance at each node.…”

Section: Optimisation Of the Flow Ratesmentioning

confidence: 99%

“…It should be noted that the construction of the matrix, as well as the resolution of the associated equations (which necessitates an inversion of the matrix [G]), are totally transparent to the software user. The use of FFT involves generally to run the simulation with 2 n points (Leclerc et al, 1995). In order to avoid this limitation a new algorithm has been included in the version of the software presented in this paper.…”

Section: Simulation Of Complex Compartment Modelsmentioning

confidence: 99%

“…The network is described in terms of so-called branches and nodes. The software can simulate the response to an input of any complex network (Leclerc et al, 1995). Eight different elementary reactors may be chosen (Table 1).…”

Section: Simulation Of Complex Compartment Modelsmentioning

confidence: 99%

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Theoretical Interpretation of Residence-Time Distribution Measurements in Industrial Processes

Leclerc¹,

Claudel²,

Lintz³

et al. 2000

Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP

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Résumé -Distribution des temps de séjour dans les procédés industriels : interprétation théorique -Le concept de Distribution des Temps de Séjour (DTS) a été introduit par Danckwerts en 1953 afin de caractériser l'écoulement dans les réacteurs. Il a été décrit de nombreuses fois et appliqué à des cas divers. Bien que les récents développements des codes de calcul de mécanique des fluides doivent permettre de mieux comprendre le fonctionnement des procédés industriels, les applications de ces codes restent difficiles pour des procédés complexes. La méthode des distributions des temps de séjour reste alors la seule voie possible pour obtenir des informations sur l'hydrodynamique et améliorer ces procédés.Les modèles représentatifs des expériences de traçage se limitent souvent à des réacteurs simples, comme les cascades de réacteurs parfaitement agités en série ou le réacteur piston à dispersion axiale, et l'information ainsi déduite peut se révéler très insuffisante. La création de modèles hydrodynamiques obtenus par la création de réseaux complexes de réacteurs élémentaires peut permettre d'obtenir des informations plus précises sur un procédé. Cependant, cette approche induit deux problèmes de fond : premièrement la résolution rapide d'un système d'équations quels que soient le réseau et les réacteurs choisis, deuxièmement la difficulté à obtenir un modèle réaliste et représentatif de la physique du procédé.En fait, les réseaux complexes contiennent tellement de paramètres que deux modèles très différents peuvent répondre de la même façon à un signal d'entrée quelconque, ou qu'un même modèle peut donner des réponses similaires avec des jeux de paramètres différents. En tenant compte de ces difficultés, un logiciel a été développé afin de calculer facilement la réponse de réseaux complexes à un signal d'entrée quelconque. Ce logiciel permet aussi d'étudier les systèmes à entrées et/ou sorties multiples et d'optimiser les paramètres des modèles correspondants, et peut également être utilisé pour déterminer les paramètres qui permettront d'obtenir des réponses identiques avec deux modèles différents. L'analyse physique de ces paramètres permet ensuite de déterminer le modèle le plus réaliste. Enfin, les mesures expérimentales locales peuvent être interprétées grâce à la possibilité d'obtenir les réponses du modèle en tout point du réseau.Une procédure générale d'optimisation des débits, dans le cas de procédés industriels comportant des recirculations pour lesquelles les débits sont indéterminés, a aussi été développée. Des perspectives de développement incluant notamment les DTS en régime transitoire et la génération automatique de modèles d'écoulement sont aussi présentées. Elles sont illustrées par des exemples expérimentaux et des résultats tirés de la littérature. Finalement, des perspectives et de nouveaux concepts possibles sont présentés.Mots-clés : distribution des temps de séjour, procédés industriels complexes, régime transitoire, modélisation.

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Residence Time Distribution in Tubular Joule Effect Heaters with and without Geometric Modifications

André

Boissier

Fillaudeau³

2006

Chem Eng & Technol

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In the food industry, heat treatment of highly viscous fluids in continuous processes is becoming more and more common, and the process should perform as a homogenous thermal treatment, in order to ensure quality and safety of the final product. To improve treatment homogeneity, geometric modifications can be used even in the laminar regime, to induce flow perturbation and mixing. The objectives of this work include: (i) Investigation of the residence time distribution (RTD) for industrial indirect Joule effect heaters (JEH), with smooth (ST) and modified (MT) tubes, (ii) Demonstration and quantification of the efficiency of the geometrical modifications, and (iii) Proposition of a single semi-empirical model including the flow regime (10 < Re < 2000) and tube diameters (18 and 23 mm). The results obtained confirm that the simple Dispersed Plug Flow (DPF) model is not adaptable to small Reynolds numbers. Further analysis demonstrates that certain geometrical modifications improve the treatment homogeneity by increasing the plug flow contribution and reducing the value of the reduced variance. These beneficial effects increase when the Reynolds number is increased, the nominal diameter is reduced, and modified tubes are used. The proposed model enables the prediction of the RTD in JEH with an accurate degree of confidence.

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DTS : un logiciel d'aide à l'élaboration de modèles d'écoulement dans les réacteurs

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Utilisation d'une technique de traçage ferromagnétique pour étudier le comportement et le déplacement des boues rouges dans un décanteur /

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Theoretical Interpretation of Residence-Time Distribution Measurements in Industrial Processes

Residence Time Distribution in Tubular Joule Effect Heaters with and without Geometric Modifications

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