Micro-Réacteurs Micro-Echangeurs Thème MuRE Micro-Réacteurs Micro-Echangeurs 27 janvier 2012 Je vais vous présenter l’action de recherche sur la miniaturisation des procédés.

MuRE Micro-Réacteurs/Micro-Echangeurs Objectif : modéliser, expérimenter et simuler L’hydrodynamique Les transferts thermiques et de masse pour des écoulements de fluides liquides, gazeux ou diphasiques, éventuellement avec changement de phase ou réaction chimique, au sein de microcanaux. Applications: Micro-échangeurs thermiques Microréacteurs Microséparateurs …. 4 projets en cours – 2 suspendus - 1 terminé – 1 proposé

Projets MURE T6/1 : Trains de gouttes en microcanaux rectangulaires. Hydrodynamique et transferts. T6/2 : Etude du changement de phase liquide-vapeur en micro-canaux. Application à la conception d’échangeurs miniaturisés. T6/3 : Microréacteurs pour la synthèse électrochimique. T6/4 : Reformage de combustibles gazeux par un réacteur micro-structuré. T6/5 : Micro-écoulements de gaz simples et de mélanges gazeux. T6/6 : MIGALI : microréacteurs pour l’intensification des phénomènes de transfert gaz-liquide. T6/7 : Suspension de particules inertes et biologiques en écoulement dans des microcanaux. Application à la microséparation. + projet interface MURE-TIMP : Ecoulement aux nano échelles

Gouttelettes de CO2 dans un microcanal à l’aval d’une jonction en T Projet en cours 1. Trains de gouttes en microcanaux rectangulaires : hydrodynamique et transferts Labos impliqués : LGC, IMFT, RAPSODEE Objectif : modéliser et à analyser expérimentalement le comportement hydrodynamique et les transferts de masse dans des trains de gouttes en microcanaux, ces gouttes pouvant jouer le rôle de microréacteur chimique Responsable : Laurent Prat Gouttelettes de CO2 dans un microcanal à l’aval d’une jonction en T

Projet suspendu ? 2. Etude du changement de phase liquide-vapeur en micro-canaux. Application à la conception d’échangeurs miniaturisés Labos impliqués : LAPLACE, ICA, IMFT, LAAS  Objectif : étudier la vaporisation et l’évaporation en microcanal et les instabilités associées ; les applications visées sont relatives à la conception de micro-évaporateurs et de microsystèmes pour le refroidissement de l’électronique. Responsable : Marc Miscevic Interface calculée, visualisation par caméra infra rouge et par caméra rapide

Projet suspendu 3. Microréacteurs pour la synthèse électrochimique Labos impliqués : LGC, ICA,  LGP, LAAS    Objectif : Développement et optimisation de microréacteurs pour l’électrosynthèse de molécules d’intérêt phytosanitaire et médical telles que des radiotraceurs pour l’imagerie médicale. Responsable : Théo Tzedakis

Projet terminé 4. Reformage de combustibles gazeux par un réacteur micro-structuré Labos impliqués : CIRIMAT, LGC  Objectif : réaliser le vaporeformage d'un hydrocarbure dans un réacteur catalytique microstructuré. L'avantage de ce type de réacteur réside dans l'accroissement considérable des transferts thermiques (réduction des phénomènes de cokage) et massiques (la totalité du catalyseur participe à la réaction, ce qui permet l'optimisation de sa quantité). Responsable : Pierre Alphonse Réacteur microstructuré ouvert

Projet en cours 5. Micro-écoulements de gaz simples et de mélanges gazeux Labos impliqués : ICA, LAAS, IMFT   Objectif : développer des moyens d'essais pour l'analyse globale (mesure de microdébits) et locale (analyse de champs de vitesses) des micro-écoulements gazeux, dans le régime glissant et dans le régime de transition, puis de développer des modèles continus et des modèles cinétiques adaptés et de discuter de leur pertinence, dans le cas de gaz simples et de mélanges gazeux. Responsable : Stéphane Colin Banc d’essais pour la mesure de micro-débits gazeux Profil de vitesse dans un minicanal par MTV

Projet en cours 6. Microréacteurs pour l’intensification des phénomènes de transfert gaz-liquide (ANR MIGALI) Labos impliqués : IMFT, LGC  Objectif : mieux comprendre et caractériser l’influence de la géométrie (topographique, diamètre hydraulique) des microcanaux ainsi que des propriétés physico-chimiques sur l’intensification des phénomènes de transfert gaz-liquide. L’objectif ultime sera le développement d’un modèle permettant la prédiction du transfert de matière prenant en compte les aspects géométriques des microréacteurs et les aspects physico-chimiques des fluides. Responsable : Joëlle Aubin

Projet en cours 7. Suspension de particules inertes et biologiques en écoulement dans des microcanaux. Application à la microséparation. Labos impliqués : ICA, LISBP, IMFT, LGC Objectif : modéliser et analyser expérimentalement le déplacement de particules inertes et biologiques au sein d’une suspension en écoulement dans un microcanal. Les applications visées sont relatives à l’amélioration des procédés de microséparation existants. Responsable : Pascale Magaud

Nouveau Projet ? Ecoulement aux nano échelles. Labos impliqués : ICA, IMFT, LAAS Objectif : étudier l'hydrodynamique au sein de nanosystèmes modèles . Techno : développement de nanocanaux de profondeur inférieure à 20 nm et de propriétés de surface (rugosité, mouillabilité) contrôlées. Hydrodynamique : lors du remplissage par un liquide, un ralentissement systématique est observé. Rôle du gaz dissous ? Origine des bulles observées à l’interface ? Responsable : Paul Duru, Pierre Joseph, Sandrine Geoffroy ?