Non-Invasive Experimental Tools and Numerical Methods

for the Investigation of Non-Reactive and Reactive

Gas-Liquid Flows

2nd colloque FERMaT – SPP-1740, 20-22 juin 2018, TUHH (Hambourg)

(A.M. Billet, LGC )

Faisant écho au colloque Franco-Allemand de juin 2016 organisé à Toulouse, ce second colloque s’est déroulé à Hambourg, dans les locaux de Technische Universität Hamburg (TUHH). Dans ce colloque se sont réunis environ 40 scientifiques (chercheurs, post-doctorants et doctorants, issus de la fédération de recherche FERMaT ou des universités membres du programme de recherche Allemand SPP-1740 (« Bubbly flows », 2014-2020 : TUHH, Univ. Bremen, Univ. Darmstadt, Univ. Aachen, etc), tous investis dans l’étude des écoulements à bulles et du transfert de masse associé (réactif ou non).

L’ensemble des conférences a fait état d’études avancées, qu’elles soient expérimentales – et dédiées à des colonnes à bulles, à des trains de bulles ou à des bulles isolées, confinées ou non – ou numériques, décrivant les phénomènes couplés à l’échelle d’une bulle (travaux de simulation directe, avec reconstruction d’interface) ou à l’échelle d’un appareil (méthodes LES, Euler-Euler, Euler-Lagrange). Plusieurs contributions ont également décrit le développement, par l’université RWTH de Aachen, de complexes métalliques (Cuivre ou Fer) possédant des propriétés de réactivité et donnant naissance à des composés identifiables par leur couleur ou leur fluorescence ; ces molécules ouvrent de nombreuses perspectives pour l’étude du transfert de masse entre des bulles et un liquide, mais aussi pour celle de la sélectivité de réactions compétitives et/ou consécutives.

A ce colloque étaient invités le Professeur L.K. Kuipers (Univ. Eindhoven, The Netherlands), dont l’expertise dans le domaine de la modélisation des écoulements à bulles est internationalement reconnue, ainsi que le professeur V. Roig (IMFT, Toulouse), expert dans le domaine des écoulements à bulles en cellule de Hele Shaw. Leurs conférences introductives ont constitué des synthèses appréciables des dernières avancées dans ces domaines.

Ce colloque a ainsi permis un regroupement de chercheurs dans une configuration optimale permettant l’échange d’idées, des débats, et l’émergence de nouvelles perspectives de collaboration entre les 2 pays. Il a été à nouveau constaté que les centres d’intérêt scientifiques, les verrous visés, les motivations et les stratégies adoptées sont similaires dans les 2 communautés. En revanche, les outils d’analyses – expérimentaux comme numériques – et les appareils étudiés sont souvent différents (exemple d’outils différents : Particle Tracking Velocimetry en Allemagne, éclairage en volume en France ; exemple de contacteurs différents : cellule de Hele Shaw et écoulement de Taylor en France, bulle de Taylor isolée en Allemagne). Ces différences sont riches de complémentarité et laissent envisager des échanges constructifs dans de nombreuses directions, à l’exemple emblématique de la collaboration Franco-Allemande en place depuis 2017 (post-doc de F.Felis, LGC, IMFT, LISBP et RWTH Aachen, TUHH) centrée sur l‘étude comparative du transfert de masse autour d’une bulle confinée à l’aide de la technique colorimétrique par la Résazurine d’une part, et de l’utilisation des complexes de cuivre colorés et fluorescents d’autre part.