Modélisation en génie des procédés par analyse dimensionnelle. Méthode et exemples résolus

Abstract

Les principes de l’analyse dimensionnelle, associée à la théorie de similitude et à des essais sur maquette, ont été établis au cours des quatre derniers siècles par de grands noms de la science, depuis les travaux de Galilée et de Newton jusqu’aux études emblématiques de Froude (carènes de bateaux) et de Reynolds (écoulements de liquides). Paradoxalement, force est de constater qu’ils ne sont aujourd’hui que rarement présentés dans nos formations en génie des procédés comme un outil générique et d’avenir, et de fait très peu mis en pratique.L’objectif de cet ouvrage est de démontrer que l’analyse dimensionnelle demeure une voie fiable, robuste et pertinente pour comprendre, dimensionner, modéliser et conduire les procédés complexes de transformation de la matière en réacteur en dégageant une vision synthétique et physique des interactions produit/procédé. En mobilisant les acquis des recherches récentes dans le domaine, ce livre revient en détail sur le cadre théorique qui permet de respecter les principes de la théorie de similitude dans le cas de procédés mettant en œuvre un matériau dont une propriété physique est constante, puis, et c’est l’une de ses principales originalités, non constante ; il indique enfin les règles à suivre pour construire rigoureusement une relation de procédé (corrélation semi empirique) entre nombres sans dimension et mobiliser cette connaissance pour raisonner l’extrapolation. Des cas résolus et des exemples originaux issus essentiellement des travaux de recherche des auteurs en génie des procédés permettent d’illustrer les approches conceptuelles et de renforcer la pédagogie de l’ensemble.Pratique et synthétique, cet ouvrage s’adresse aux élèves ingénieurs en génie des procédés, de niveau bac + 2 au master, et bien sûr, aux ingénieurs, doctorants et scientifiques confirmés, soucieux de tirer le meilleur profit de leurs expérimentations sur des équipements de laboratoire et pilotes.