Transfert de matière et chute de pression lors d'un écoulement tourbillonnaire annulaire non‐entretenu induit par une entrée tangentielle

Abstract Ce travail est consacré à une étude expérimentale du transfert de matière global et des chutes de pression lors d'un écoulement annulaire tourbillonnaire non‐entretenu produit par une entrée tangentielle du fluide. Les mesures de transfert de matière global, réalisées à l'aide d'une méthode électrochimique, ont montré que le transfert de masse sur le cylindre externe de la cellule annulaire est nettement plus élevé que celui relevé sur le cylindre intérieur qui demeure cependant très supérieur à celui obtenu en présence d'un écoulement axial pleinement développé dans un espace annulaire cylindrique. Ce gain, en terme de transfert de masse, s'accompagne d'une augmentation des pertes de charge, donc de l'énergie requise pour la mise en mouvement du fluide, dont la majeure partie est directement imputable à la singularité constituée par l'entrée tangentielle. Cependant, une corrélation énergétique du transfert de matière global sur les deux cylindres de l'espace annulaire montre que l'écoulement tourbillonnaire non‐entretenu généré par une conduite tangentielle permet d'accroœtre substantiellement le transfert de masse, pour une dépense énergétique égale, par rapport à une hydrodynamique axiale pleinement développée.