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| Titre : |
Experimental and computational fluid dynamics investigation on tanning process in a rotating drum |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
Yirui Lin, Auteur ; Zhoucheng Jiang, Auteur ; Ya-Nan Wang, Auteur ; Yunhang Zeng, Auteur ; Guo Xie, Auteur ; Bi Shi, Auteur |
| Année de publication : |
2023 |
| Article en page(s) : |
p. 485-495 |
| Note générale : |
Bibliogr |
| Langues : |
Américain (ame) |
| Catégories : |
Adsorption
Cuirs et peaux
Fluides, Dynamique des
Mécanique des fluides numériquesLa mécanique des fluides numérique (MFN), plus souvent désignée par le terme anglais computational fluid dynamics (CFD), consiste à étudier les mouvements d'un fluide, ou leurs effets, par la résolution numérique des équations régissant le fluide. En fonction des approximations choisies, qui sont en général le résultat d'un compromis en termes de besoins de représentation physique par rapport aux ressources de calcul ou de modélisation disponibles, les équations résolues peuvent être les équations d'Euler, les équations de Navier-Stokes, etc.
La CFD a grandi d'une curiosité mathématique pour devenir un outil essentiel dans pratiquement toutes les branches de la dynamique des fluides, de la propulsion aérospatiale aux prédictions météorologiques en passant par le dessin des coques de bateaux. Dans le domaine de la recherche, cette approche est l'objet d'un effort important, car elle permet l'accès à toutes les informations instantanées (vitesse, pression, concentration) pour chaque point du domaine de calcul, pour un coût global généralement modique par rapport aux expériences correspondantes.
Domaines d'application : La CFD est particulièrement employée dans les domaines des transports, pour étudier notamment le comportement aérodynamique des véhicules (automobile, aéronautique, etc) conçus.
La CFD est également utilisée dans le domaine des installations critiques telles que les salles de serveurs. Elle permet de réaliser une représentation 3D de la salle, comprenant toutes les informations relatives aux équipements informatiques, électriques et mécaniques. On obtient une carte graduée des différentes zones de chaleur présentes, ce qui permet de détecter les zones critiques et les points chauds (ou "hot spots").
Mouvement rotatoire
Simulation par ordinateur
Tambours (tannage)
Tannage minéralTannage dans lequel interviennent différents minéraux. Le plus répandu est le tannage aux sels de chrome, mais aussi à l’aluminium
Transfert de masse
Zirconium
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| Index. décimale : |
675.2 Préparation du cuir naturel. Tannage |
| Résumé : |
Mass transfer of chemicals greatly affects leather production efficiency and product quality. Leather shows different motions in a rotating drum during processing, which is strongly associated with chemicals’ mass transfer. However, how leather motions affect mass transfer remains unclear, which disfavors highly efficient leather manufacturing process. Here, different leather motion states were obtained by adjusting the drum rotation speed. Experimental results showed that the duration of leather rolling motion greatly increased by 41% when the rotation speed increased from 5 r/min to 20 r/min, and the uptake of the tanning agent was consequently improved, which indicated that the rolling motion is beneficial to mass transfer. Computational fluid dynamics simulation results showed that the mass transfer rate under rolling motion was higher than those under slipping, elevating and hanging motions, because the flow velocity and concentration gradient near the leather surface were higher under rolling motion. Accordingly, increasing the rolling motion enhanced the mass transfer in leather processing. This work identifies the leather motion beneficial for mass transfer and provides guidance on operating condition optimization and drum design for high-efficiency leather production. |
| Note de contenu : |
- EXPERIMENTAL : Materials - Tanning experiments - Visualization of leather motions - Analysis of mass transfer of zirconium tanning agent in leather - Analysis of leather tanning performance - CFD validation of leather motion states
- RESULTS AND DISCUSSION : Leather motion characteristics under different rotation speeds - Mass transfer of zirconium tanning agent - Effect of leather motion states on mass transfer analyzed by CFD - Velocity distribution - Mass transfer of zirconium
- Table 1 : Zirconium tanning process
- Table 2 : PSO and PFO kinetic parameters for zirconium adsorption |
| DOI : |
https://doi.org/10.34314/jalca.v118i11.8242 |
| En ligne : |
https://drive.google.com/file/d/1VyNSOObv09FyLU4lIOUZPhbuwI4xk2We/view?usp=drive [...] |
| Format de la ressource électronique : |
Pdf |
| Permalink : |
https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=40047 |
in JOURNAL OF THE AMERICAN LEATHER CHEMISTS ASSOCIATION (JALCA) > Vol. CXVIII, N° 11 (11/2023) . - p. 485-495
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