Description du projet
Vers une paramétrisation reposant sur la physique des taux de collisions effectifs entre bulles et particules
La flottation constitue un processus permettant de séparer de manière sélective les matériaux hydrophobes et hydrophiles; elle et est largement employée dans les domaines du traitement des minerais, du recyclage de papier et du retraitement des eaux usées. Le projet BU-PACT, financé par l’UE, entend élucider l’effet de la turbulence sur les collisions entre bulles et particules, un phénomène fondamental du processus de flottation. Les bulles et les particules légères se comportent très différemment dans un flux turbulent, par rapport à leurs homologues lourds. Par conséquent, l’effet de la turbulence sur les collisions bulles-particules diffère de celui sur les collisions de gouttelettes au sein des nuages, et nécessite de nouvelles approches. Le projet réalisera des expériences à l’aide de la vélocimétrie par suivi de particules et de simulations numériques afin d’étudier plus en détails différents effets physiques.
Objectif
The objective of the proposed study program is to elucidate the effect of turbulence on collisions between bubbles and particles. Such collisions are fundamental to flotation, a process widely used to separate materials based on differences in their hydropThe objective of the proposed study program is to elucidate the effect of turbulence on collisions between bubbles and particles. Such collisions are fundamental to the flotation process, a technology widely used
in industry. Applications include wastewater treatment, paper recycling, and especially mining, where flotation is used to separate minerals.
This process commonly operates under strongly turbulent conditions and the important role of turbulence is now a widely accepted fact in the mineral engineering community. The actual effect of turbulence on the bubble-particle collision rate, however, remains unclear. This is largely because effects arising from a finite drift velocity of suspended species, such as preferential concentration, remain entirely unexplored and hence unaccounted for. Bubbles and light particles behave fundamentally different in a turbulent flow compared to their heavy counterparts and therefore the problem. Therefore the bubble-particle problem is fundamentally different from e.g. droplet collisions in clouds, requiring new concepts.
I intend to investigate bubble-particle collisions through combined experimental and numerical efforts. Experiments using Particle Tracking Velocimetry will provide much needed reference data while direct numerical simulations via point-particle and immersed-boundary methods will allow us to study various physical effects in detail. Together, these will enable us to develop and test realistic theories and models for the geometric collision rate between particles and bubbles as well as for their collision efficiency. The ultimate goal is a physics-based parametrization of the effective bubble-particle collision rate in realistic conditions.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
- ingénierie et technologiegénie de l'environnementgestion des déchetsprocédés de traitement des déchetsrecyclage
- ingénierie et technologiegénie de l'environnementprocédés de traitement des eauxprocédés de traitement de eau usée
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Mots‑clés
Programme(s)
Thème(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2020-STG
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ERC-STG - Starting GrantInstitution d’accueil
7522 NB Enschede
Pays-Bas