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Écoulements laminaires et turbulents dans la technique d'agitation
Dans le domaine de l'agitation, on distingue deux types de flux qui ont une influence déterminante sur le processus de mélange : les flux laminaires et les flux turbulents. Le type d'écoulement a une influence décisive sur le mélange, l'apport d'énergie, la répartition de la chaleur et la préservation du produit.
Que sont les flux laminaires ?
Dans un écoulement laminaire, le fluide se déplace en couches ordonnées qui glissent les unes sur les autres presque sans se mélanger. Le mouvement est régulier et calme. Les écoulements laminaires se produisent surtout à de faibles vitesses d'écoulement ainsi qu'avec des fluides très visqueux.
Les flux laminaires se caractérisent par un échange interne relativement faible au sein du produit. Le mélange est donc plus lent, mais les forces de cisaillement sur le produit sont nettement plus faibles.
Des exemples d'écoulements laminaires sont entre autres
- le flux sanguin dans les vaisseaux sanguins fins
- le mouvement des eaux souterraines
- l'écoulement lent de fluides très visqueux
Que sont les écoulements turbulents ?
Lorsque la vitesse d'écoulement augmente, des tourbillons de plus en plus irréguliers se forment à l'intérieur du fluide. La structure en couches auparavant ordonnée se dissout et le liquide se déplace de manière chaotique dans toutes les directions. On parle d'écoulement turbulent.
Les courants turbulents assurent un échange intensif de matière et de chaleur et permettent un mélange efficace. Dans la technique d'agitation, cet effet est souvent renforcé par des éléments intégrés dans le réservoir, par exemple par ce que l'on appelle des briseurs de courant.
Voici des exemples typiques d'écoulements turbulents :
- Lait versé dans le café
- Tourbillons et remous dans les rivières
- liquides à faible viscosité rapidement agités
