Effet de la pression statique externe sur la production sonochimique de l’hydrogène

Abstract

Malgré qu’il existe des études examinant la modélisation de la production sonochimique de l’hydrogène, l’effet de la pression externe sur ce processus n’a jamais été modélisé. Ainsi, l’objectif de ce mémoire est d’étudier l’effet de la pression externe sur la production de l’hydrogène par une seule bulle acoustique. Le modèle employé combine la dynamique d’oscillation d’une bulle de cavitation acoustique avec une cinétique chimique consistant en une série de 25 réactions chimiques réversibles se produisant dans la bulle au moment de son implosion. L’influence de la pression statique sur la production de H2 a été examinée pour plusieurs fréquences ultrasonores. De plus, l’effet de la pression sur la taille des bulles actives pour la production de H2 a été étudie. Les résultats des simulations ont montré que l’hydrogène (H2) est le constituant moléculaire le plus abondant dans la bulle. La vitesse de production de cette espèce diminue avec l’augmentation de la pression statique dans l’intervalle 0.3−1.8 atm, et ce pour des fréquences de 355, 515 et 1000 kHz. Dans l’autre coté, les résultats montrent que la population active est décalée vers de petites tailles lorsqu’on diminue la pression statique au-dessous de 1 atm