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Markov models for mixing of powders in static mixers

Ponomarev, Denis (2006) Markov models for mixing of powders in static mixers. (Modèles markoviens pour le mélange des poudres en mélangeur statique.)

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Résumé

Le mélange des poudres est une opération importante dans de nombreux domaines industriels. Sa maîtrise à cette échelle passe par la modélisation de l'écoulement et du mélange de manière globale. L'objectif consiste à développer ici un modèle unifié représentant de manière macroscopique le mélange de poudres dans des mélangeurs statiques de conceptions différentes, même en présence de ségrégation. La théorie des chaînes de Markov sert de base pour la modélisation. Des modèles 1D et 2D sont développés, et la procédure d’identification des paramètres est proposée. Des essais de simulation permettent d'identifier l'influence des valeurs des probabilités de transition, de même que la position initiale des produits. Les résultats expérimentaux montrent la pertinence des modèles développés. Ils mettent en évidence l'existence d'un nombre de passage optimal donnant la meilleure qualité de mélange possible lorsque l'on considère des composants ayant une disposition à la ségrégation. ABSTRACT : Mixing of powders is important in many different industries as it adds significant value to the product. The research on this operation in industry goes through simulation of continuous mixing and mixing in general. The objective of this thesis is a development of a unified model representing samples of the particulate flow in different types of static mixers operating with materials that tend to segregate. One and two dimensional models of static mixers based on the theory of Markov chains are developed and the procedure of model parameter identification is proposed. The results of simulation have shown how the value of transition probabilities and initial distribution of the components influence mixture quality. The experimental results have proved the adequacy of the developed models. It has been shown that there is an optimum number of material passages through the mixer that gives maximal mixture quality while mixing components that tend to segregate.

Autre établissement (co-tutelle):Ivanovo State Power University
Département ou laboratoire:Centre de Recherche d'Albi en génie des Procédés des Solides Divisés, de l'Energie et de l'Environnement - RAPSODEE (Albi, France)
Directeur de thèse:Berthiaux, Henri et Mizonov, Vadim
Mots-clés:Modélisation - Chaînes de Markov - Mélangeur statique – Solides divisés – Poudres. KEYWORDS : Static mixers - Markov chains
Sujets:Génie des procédés > Génie des procédés et environnement
Déposé le:23 Mars 2007

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