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Optimization of the UVP + PD rheometric method for flow behavior monitoring of industrial fluid suspensions / Reinhardt Kotze in APPLIED RHEOLOGY, Vol. 22, N° 4 (2012)

[article]  inAPPLIED RHEOLOGY > Vol. 22, N° 4 (2012) . - 11 p. Titre : Optimization of the UVP + PD rheometric method for flow behavior monitoring of industrial fluid suspensions Type de document : texte imprimé Auteurs : Reinhardt Kotze, Auteur ; Johan Wiklund, Auteur ; Rainer Haldenwang, Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : 11 p. Note générale : Notes bibliogr - Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Fluides non newtoniens Rhéologie Ultrasons Vélocimétrie Viscosimétrie Vitesse -- Mesure Index. décimale : 532.05 Mécanique des fluides et des liquides - Dynamique (cinétique et cinématique) Résumé : La vélocimétrie (Doppler) ultrasonore (VDU) est une technique puissante de mesure de profil de vitesse pour les applications en recherche et d'ingénierie. C'est en effet la seule méthode disponible qui est rentable, relativement facile à mettre en oeuvre et applicable à des suspensions de fluides opaques, commun dans l'industrie. VDU peut également être combinée avec des mesures de perte de charge (PC) afin d'obtenir des paramètres rhéologiques de fluides non-newtoniens en faisant correspondre les prédictions de modèles rhéologiques théoriques à une mesure unique de profil de vitesse. Les propriétés d'écoulement des fluides complexes sont, aujourd'hui, presque exclusivement obtenues en utilisant des instruments disponibles dans le commerce, tels que des rhéomètres rotatifs ou des viscosimètres capillaires. Puisque ces méthodes prennent du temps et ne sont pas applicables au contrôle de procédés en temps réel, la méthode combinant VDU et PC offre une alternative attrayante pour le contrôle en ligne du comportement d'écoulement ainsi que le contrôle de la qualité dans les applications industrielles. Toutefois, la précision de la méthode combinant PVU et PC dépend fortement de la forme et de l'ampleur des profils de vitesse mesurés et il y a encore quelques problèmes avec l'instrumentation et les méthodes pour obtenir la robustesse et la précision qui est requise dans les applications industrielles. L'objectif principal de ce travail de recherche est d'optimiser un système combinant VDU et PC en mettant en oeuvre une nouvelle technologie des transducteurs et des techniques de traitement du signal pour obtenir des mesures de profil de vitesse plus précises ainsi qu'une caractérisation rhéologique des fluides complexes dans des conditions industrielles/réalistes. La nouvelle méthodologie a été évaluée dans deux tubes de diamètres différents (22,5 et 52,8 mm) et testée avec trois différents fluides non-newtoniens en vue de couvrir un large éventail de paramètres rhéologiques. Les résultats ont été également comparés avec ceux obtenus par rhéométrie rotative classique et par viscosimétrie capillaire. Il a été constaté que les paramètres rhéologiques obtenus à partir des données précises de vitesse le long du rayon du tube, en particulier près des parois où le gradient de vitesse est élevé, sont en meilleur accord avec la rhéométrie classique que ceux déterminés, en utilisant des profils mesurés avec une instrumentation PVU classique et des logiciels commerciaux (Met-Flow SA version 3.0). La méthode PVU + PC est maintenant plus robuste et plus précise. Le défi principal restant est de mener à bien l'implémentation dans les procédés industriels d'un système complet et non-invasif étant capable de réaliser en temps réel un contrôle précis du flux de fluides non-newtoniens. Note de contenu : - MATERIALS AND EXPERIMENTAL METHODS : Materials - UVP+PD flow loop and tube viscometer - UVP+PD experimental setup - UVP+PD processing steps - Rotary viscometer - RESULTS AND DISCUSSION : UVP+PD measurements in 22.5 MM pipe - UVP+PD measurements in 52.8 MM pipe Référence de l'article : 42760 DOI : 10.3933/ApplRheol-22-42760 Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=16298 [article]

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In-line rheometry based on ultrasonic velocity profiles : comparison of date processing methods / Beat Birkhofer in APPLIED RHEOLOGY, Vol. 22, N° 4 (2012)

[article]  inAPPLIED RHEOLOGY > Vol. 22, N° 4 (2012) . - 9 p. Titre : In-line rheometry based on ultrasonic velocity profiles : comparison of date processing methods Type de document : texte imprimé Auteurs : Beat Birkhofer, Auteur ; Alban Debacker, Auteur ; Somone Russo, Auteur ; Stefano Ricci, Auteur ; Didier Lootens, Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : 9 p. Note générale : Notes bibliogr. - Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Dispersions et suspensions Fluides, Mécanique des Polymères Pression -- Mesure Rhéologie Rhéométrie Ultrasons Vélocimétrie Index. décimale : 532.05 Mécanique des fluides et des liquides - Dynamique (cinétique et cinématique) Résumé : Le profil de vitesse obtenu par vélocimétrie ultrasonore combinée avec la mesure de différence de pression (UVP+DP) est une technique qui permet la mesure non inclusive de l'évolution de la viscosité en fonction du taux de cisaillement pour une fluide pompé dans un tuyau sous écoulement laminaire. Afin d'évaluer les performances de différentes approches de traitement du signal utilisé pour l'extraction des données rhéologiques, des fluides modèles sont caractérisés dans des conditions d'écoulement bien définies avec une pompe à piston. Compte tenu de la gamme de taux de cisaillement disponible dans l'écoulement tubulaire, un bon accord quantitatif est trouvé entre les mesures en ligne et les mesures réalisées hors lignes avec un rhéomètre rotatif. Note de contenu : - Polyox solution - Flow setup - Electronics and transducer - Signal processing - In-line rheometry Référence de l'article : 44701 DOI : 10.3933/ApplRheol-22-44701 Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=16299 [article]

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In-line rheometry of micro cement based grouts - A promising new industrial application of the ultrasound based UVP+PD method / Johan Wiklund in APPLIED RHEOLOGY, Vol. 22, N° 4 (2012)

[article]  inAPPLIED RHEOLOGY > Vol. 22, N° 4 (2012) . - 11 p. Titre : In-line rheometry of micro cement based grouts - A promising new industrial application of the ultrasound based UVP+PD method Type de document : texte imprimé Auteurs : Johan Wiklund, Auteur ; Mashuqur Rahman, Auteur ; Ulf HÃ¥kansson, Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : 11 p. Note générale : Notes bibliogr. - Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Fluides non newtoniens Matériaux cimentaires Perméation Rhéologie Rhéométrie Ultrasons Vélocimétrie Viscosimétrie Tags : 'Coulis  ciment'  perméation'  'Vélocimétrie  ultrasonore'  'Perte  charge'  'Visualisation  flux'  Rhéométrie Index. décimale : 532.05 Mécanique des fluides et des liquides - Dynamique (cinétique et cinématique) Résumé : Les mesures de viscosité de fluides non-newtoniens et de suspensions ayant une fraction volumique solide d'environ 30% ou plus sont d'un intérêt majeur d'un point de vue industriel. Les pâtes de ciment et coulis de ciment, avec des taux eau/ciment généralement dans la gamme de 0,4 à 0,6 - 0,8 en poids, sont deux exemples de systèmes de fluides industriels. Peu de techniques en ligne, disponibles sur le marché, peuvent être utilisées pour ce type de fluides et dans des conditions réalistes sur le terrain. La méthode dite de rhéométrie VU+PC en ligne combinant la technique de vélocimétrie ultrasonore (VU) avec des mesures de perte de charge (PC) est un outil nouveau et prometteur pour des applications industrielles. Cet article présente une pré-étude visant à démontrer la faisabilité de la méthode VU+PC en utilisant les coulis de ciment pour le contrôle des processus et le contrôle des applications d'injection dans des conditions réalistes sur le terrain. La méthode VU+PC a été testée et il a été démontré qu'elle est efficace pour effectuer des mesures continues en ligne de micro coulis concentrés à base de ciment avec des taux eau/ciment de 0,6 à 0,8. Le banc d'essai est constitué d'un dispositif d'écoulement en boucle expérimental combiné à une plate-forme d'injection de ciment conventionnelle - UNIGROUT, d'Atlas Copco. Les propriétés rhéologiques ont été déterminées directement en ligne et les paramètres obtenus ont ensuite été comparés avec ceux mesurés hors ligne à l'aide d'un rhéomètre rotatif classique Référence de l'article : 42783 DOI : 10.3933/ApplRheol-22-42783 Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=16305 [article]

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In-line rheometry of particulate suspensions by pulsed ultrasound velocimetry combined with pressure difference method / Johan Wiklund in APPLIED RHEOLOGY, Vol. 22, N° 4 (2012)

[article]  inAPPLIED RHEOLOGY > Vol. 22, N° 4 (2012) . - 10 p. Titre : In-line rheometry of particulate suspensions by pulsed ultrasound velocimetry combined with pressure difference method Type de document : texte imprimé Auteurs : Johan Wiklund, Auteur ; Beat Birkhofer, Auteur ; Shaik A. K. Jeelani, Auteur ; Mats T. Stading, Auteur ; Erich J. Windhab, Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : 10 p. Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Dispersions et suspensions Particules (matières) Rhéologie Rhéométrie Ultrasons Vélocimétrie Index. décimale : 532.05 Mécanique des fluides et des liquides - Dynamique (cinétique et cinématique) Résumé : Le concept du rhéomètre utilisé "en ligne" est basé sur : la technique de vélocimétrie ultrasonore (VU) combinée avec la mesure de perte de charge (PC). Des mesures ont été réalisées afin d'étudier l'influence de la concentration et de la taille des particules sur les paramètres rhéologiques de particules en suspension, s'écoulant dans des tuyaux, sous des conditions réelles de production industrielle. Les échantillons utilisés sont constitués de particules de polyamide de 11 µm et 90µm de diamètre, suspendues dans une solution d'huile de colza dont la concentration varie de 1 à 25%. Les variations de la concentration en particules et de la taille de ces dernières, ont crée les effets escontés sur la viscosité des suspensions unimodales et bimodales étudiées. Les résultats obtenus en ligne ont montrés que les suspensions étudiées présentaient un écoulement de type Sisko, et nous ont confirmé que la méthode VU+PC peut être utilisée pour déterminer le mode d'écoulement des fluides complexes et des suspensions ; même si ces derniers ont une fraction volumique solide importante, dans des conditions réalistes sur le terrain. Les résultats obtenus avec la méthode dite de "rhéométrie en ligne" sont en adéquation avec les mesures obtenues lorsque l'on utilise une méthode classique. De plus, lors de cette étude, les limites des transducteurs, disponibles dans le commerce, ont été identifiées et d'autres potentielles sources d'imprécisions de la méthode VU+PC ont été étudiées. Enfin plusieurs améliorations de la méthode de mesure UVP+PD ont été proposées. Note de contenu : - MATERIAL AN DMETHODS : Suspensions - Off-line rheometry - Flow loop - Data acquisition and processing - RESULTS AND DISCUSSION : Velocity profiles - Off-line and in-line rheometry - Comparison between in-line and off-line rheometry - Sources of inaccuracies Référence de l'article : 42232 DOI : 10.3933/ApplRheol-22-42232 Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=16306 [article]

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