Nomenclature

SymboleNom de la grandeurDéfinitionÉquation associéeUnité

\(a\)

aire interfaciale

m2 m-3

\({Bi}_M\)

nombre de BIOT matière

\({Bi}_M = \frac{k_D \cdot L}{D_e}\)

-

\({Bi}_T\)

nombre de BIOT thermique

\({Bi}_T = \frac{h \cdot L}{\lambda_e}\)

-

\(C\)

concentration

mol m-3

\(C_B\)

composition du solide réactif

Nombre de moles de \(B\) par m3 de solide.

\(C_B=\frac{\rho_B}{M_B}\)

kg m-3

\(c_p\)

capacité calorifique massique

J kg-1 K-1

\(Da\)

nombre de DAMKÖHLER

rapport entre le temps caractéristique du transfert de matière et le temps de passage

\(Da = k_L \cdot a \cdot \frac{V_{r \acute{e} acteur}}{Q_v}\)

-

\(\mathcal{D}\)

diffusivité

\(\frac{1}{\mathcal{D}} = \frac{1}{D_K} + \frac{1}{D} \)

m2 s-1

\(D\)

diffusivité moléculaire

m2 s-1

\(D_e\)

diffusivité effective

\(D_e = \frac{\varepsilon_e \cdot D}{\tau_p}\)

m2 s-1

\(D_K\)

diffusivité de KNUDSEN

\(D_K = \frac{1}{3} \cdot \delta_p \cdot \sqrt{\frac{8 \cdot \mathbb{R} \cdot T}{\pi \cdot M}}\)

m2 s-1

\(d_p\)

diamètre équivalent des particules

m

\(F\)

débit de matière

mol s-1

\(F_j\)

débit de matière de l'espèce j

mol s-1

\(Ha\)

nombre de HATTA

rapport entre le flux de conversion maximal dans le film et le flux de transfert maximal dans le film

\(Ha = \frac{ \sqrt{k \cdot {C_{BL}}^n \cdot D_A}}{k_L}\)

-

\(He\)

constante de HENRY

Pa m3 mol-1

\(h\)

conductance (ou coefficient) de transfert thermique

\(\varphi=h \cdot (T_e-T_s)\) ou \(\phi_{th} = h \cdot surface \cdot \Delta T\)

W m-2 K-1

\(K\)

conductance globale de transfert de matière

\(\frac{1}{K_L} = \frac{1}{k_L} + \frac{\mathbb{R} \cdot T}{H \cdot k_g}\) & \(\frac{1}{K_g} = \frac{1}{k_g} + \frac{H}{\mathcal{R} \cdot T \cdot k_L}\)

m s-1

\(k\)

constante de vitesse de réaction

[l'unité dépend de l'ordre global de la réaction]

\(k_D\)

conductance de transfert de matière

On pourra utiliser la notation \(k_g\) pour une conductance de transfert de matière dans un film gazeux ou encore \(k_L\) pour une conductance de transfert de matière dans un film liquide.

\(N=k_D \cdot (C_e-C_s)\) ou \(F = k_D \cdot \mathrm{surface} \cdot \Delta C\)

m s-1

\(M_j\)

masse molaire de l'espèce j

kg mol-1

\(Nu\)

nombre de NUSSELT

\(Nu = \frac{h \cdot d_p}{\lambda}\)

-

\(N\)

densité de flux de matière

Débit molaire rapport à l'unité de surface.

\(F = N \cdot \mathrm{surface}\)

mol m-2 s-1

\(Pr\)

nombre de PRANDLT

\(Pr = \frac{\mu \cdot c_p}{\lambda}\)

-

\(Re\)

nombre de REYNOLDS

\(Re = \frac{\rho \cdot u \cdot d_p}{\mu}\)

-

\(\mathbb{R}\)

constante des gaz parfaits

8,3144621 J mol-1 K-1

\(\mathcal{R}\)

rapport R

rapport entre le flux maximum de \(A\) consommable réaction et le flux maximum de \(A\) absorable physiquement

\(\mathcal{R} = \frac{k \cdot {C_{BL}}^n \cdot \epsilon_L}{k_L \cdot a}\)

-

\(\overline{r}\)

vitesse apparente moyenne

\(\overline{r} = \frac{1}{V_p} \cdot \int_{V_p} r(C,T) \cdot \mathrm{d} V_p\)

\(R_0\)

rayon initial du grain

m

\(R_c\)

rayon du cœur solide qui n'a pas encore réagit

m

\(r_e\)

vitesse dans les conditions loin du grain

\(r_e = k_0 \cdot \exp \left( \frac{-E_a}{\mathbb{R} \cdot T_e} \right) \cdot {C_e}^n\)

\(r_j\)

débit de matière de l'espèce j par unité de volume

mol m-3 s-1

\(r_s\)

vitesse dans les conditions en surface du grain

\(r_s = k_0 \cdot \exp \left( \frac{-E_a}{\mathbb{R} \cdot T_s} \right) \cdot {C_s}^n\)

\(Sc\)

nombre de SCHMIDT

\(Sc = \frac{\mu}{\rho \cdot D}\)

-

\(Sh\)

nombre de SHERWOOD

\(Sh = \frac{k_D \cdot d_p}{D}\)

-

\(T\)

température

K

\(t_0\)

temps de conversion complète

s

\(u\)

vitesse (souvent en fût vide)

m s-1

\(X_B\)

taux de conversion par rapport au solide réactif B

\(X_B = 1 - {\left( \frac{R_c}{R_0} \right)}^3\)

-

\(\beta\)

critère de thermicité de PRATER

Gradient maximum de température réduite dans un grain de catalyseur.

\(\beta = \frac{D_e \cdot C_s \cdot (\Delta_rH)}{\lambda_e \cdot T_s}\)

-

\(\gamma\)

critère d'activation

\(\gamma = \frac{E_a}{\mathbb{R} \cdot T_s}\)

-

\(\delta_L\)

épaisseur du film liquide

m

\(\delta_p\)

diamètre moyen des pores

m

\(\epsilon_L\)

rétention liquide

rapport du volume liquide sur le volume du réacteur

-

\(\epsilon_p\)

porosité interne des grains (ou porosité intraparticulaire)

Rapport du volume des pores sur le volume total du grain.

-

\(\varepsilon\)

porosité (ou porosité interparticulaire)

Porosité d'un lit ou d'une suspension de particule : rapport du volume des interstices sur le volume total du lit ou de la suspension.

Ne pas confondre avec la porosité interne des grains.

-

\(\phi\)

débit de chaleur

W

\(\varphi\)

densité de flux de chaleur

W m-2

\(\varphi_s'\)

critère de WEISZ

critère de THIELE défini avec la vitesse apparante

\(\varphi_s' = \frac{n+1}{2} \cdot \frac{ \overline{r} \cdot L^2}{D_e \cdot C_s} = \eta_s \cdot \varphi_s^2\)

-

\({\varphi_s}^2\)

critère (ou module) de THIELE

\({\varphi_s}^2 = \frac{n+1}{2} \cdot \frac{r_s \cdot L^2}{D_e \cdot C_s}\)

-

\(\eta_e\)

facteur d'efficacité dans les conditions loin du grain de catalyseur

\(\overline{r} = \eta_e \cdot r_e\)

-

\(\eta_s\)

facteur d'efficacité dans les conditions en surface du grain de catalyseur

\(\overline{r} = \eta_s \cdot r_s\)

-

\(\lambda\)

conductivité thermique

W m-1 K-1

\(\mu\)

viscosité

Pa s

\(\rho\)

masse volumique

kg m-3

\(\tau_p\)

tortuosité des pores

\(\tau_p = \frac{\mathrm{longueur} \; \mathrm{chemin} \; \mathrm{r\text{é}el}}{\mathrm{longueur} \; \mathrm{chemin} \; \mathrm{direct}}\)

-

\(\tau_{chim}\)

temps caractéristique de la réaction chimique

s

\(\tau_{dif}\)

temps caractéristique du transfert interne (diffusion)

s

\(\tau_{ext}\)

temps caractéristique du transport externe

s