Modélisation experimentale du sluice artisanal par Particle Image Velocimetry
Résumé
Le sluice artisanal est un appareil de triage de minerai lourd, dont l’or. Le principe de tri se fait par séparation gravimétrique avec de l’eau à l’aide des pièges nommés riffles. L’écoulement hydrodynamique au sein du sluice est très complexe. Traditionnellement, sa performance est évaluée à partir du taux de préconcentration des produits utiles récupérés et récemment à partir des équipements qui le composent. Actuellement, des nouvelles techniques expérimentales ont des succès en mécanique des fluides comme Particle Image Velocimetry (PIV). Dont, ce dernier exploite la technique optique lasers de visualisation, en partant de la visualisation qualitative (information numérique) à la mesure quantitative d’un écoulement, comme : les champs de vitesse, les lignes de courants et vorticité. L’application de la technique PIV sur la complexité de l’écoulement dans un sluice est l’objet de cette étude en vue d’optimisation du rendement. Ainsi, des dispositifs expérimentaux ont été créés pour permettre la visualisation de l’écoulement. Et, les images acquises sont ensuite traitées en faisant des réductions de données par l’approche mathématique de recherche de la mode dominante. Les protocoles expérimentaux misent en place a permis d’identifier la typologie d’écoulement existant. La sluice présente quatre compartiments d’écoulement dont : la zone à jet à la sortie du riffle, la zone à l’écoulement uniforme près de la surface, la zone de récirculation (vortex) et la zone à faible vitesse derrière le riffle qui correspond à la zone favorable pour le dépôt du minerai.
Hydrodynamique, Particle Image Velocimetry, Riffles, Sluice artisanal, Vortex
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