Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

Les mouvements du lit de matériau granulaire à l'intérieur d'un four rotatif sont régis par une dynamique complexe composée de deux modes. La vitesse axiale de la couche active du lit suit un mode relativement rapide, alors que celle de l'ensemble du lit suit un mode plus lent. On propose un modèle qui décrit la dynamique du deuxième. Le modèle est nonlinéaire, et on contourne les difficultés d'une solution analytique en adoptant une méthode numérique mettant en oeuvre des corrélations. Le modèle réussit à reproduire les réponses obtenues expérimentalement. On en conclut que les fours rotatifs répondent mieux à des excitations de petites amplitudes qu'à des grandes, et qu'en conséquence, un contrôle en boucle fermée s'avère meilleur.

The motions of the granular bed inside a rotary furnace are governed by complex dynamics consisting of two modes. The axial velocity of the active layer on top to the bed represents the fast mode, while the overall velocity in the bed follows a slower mode. The proposed nonlinear model focuses on the dynamics of the slow mode. The difficulties of an analytic solution are avoided by a numerical method that employs several correlations. The model can reproduce the experimental transient responses. It is concluded that rotary furnaces respond to small amplitude excitations than to large ones: consequently, closed-loop control is well suited for this type of furnace.