Contribution à l’analyse des fluides non-Newtoniens à travers un réacteur UV

Abstract

La désinfection des fluides aux rayons ultraviolets (UV) est une méthode prometteuse en raison de sa facilité de mise en œuvre et de son faible coût par rapport aux autres méthodes. Afin de permettre une étude complète de la désinfection UV dans la configuration Taylor-Couette, nous avons commencé par une étude du transfert de masse et de la distribution des temps de séjour (DTS) entre deux cylindres concentriques. Ensuite, la désinfection des fluides dans une configuration Taylor-Couette fonctionnant avec des fluides qui obéissent à la loi de puissance (Power-Law) avec différents coefficients d’absorption et des taux d’irradiation ont été simulés à l’aide de la méthode de Lattice Boltzmann. Les résultats du transfert de masse sont présentés sous forme de nombres de Sherwood. Pour la DTS, le traceur permet de déterminer la concentration moyenne à la sortie de la conduite. Concernant la désinfection aux ultraviolets, les effets des paramètres de fonctionnement tels que les nombres de Taylor et de Reynolds axiaux, de l’indice de comportement et le taux d’irradiation ont été analysés. Les résultats montrent que la dose UV requise diminue pour une augmentation du coefficient d’absorption, tandis qu’elle augmente pour une augmentation des indices de comportement. Pour Ta = 120 et Re = 3, la désinfection atteint 82, 3% pour les fluides pseudo-plastiques et est complète pour les fluides dilatants. En considérant différents coefficients d’absorption, il a été observé que a = 0.4 conduit à une désinfection complète quel que soit le fluide. Pour a = 0.5, la désinfection du fluide est complète uniquement pour le fluide dilatant. Une valeur de 0, 6 conduits à une désinfection partielle (90%) pour tous les fluides.