Radiographie granulaire

L’utilisation des rayons X pour radiographier les écoulements granulaires permet de les étudier loin des parois. En effet, les parois peuvent avoir des effets très importants sur les écoulements et les comportements du matériau.

Il est ainsi possible d’ajouter des particules plus dense à un milieu granulaire et ainsi de pouvoir les suivre au cours du temps. Dans cet exemple une bille d’acier est insérée dans un milieu constitué de billes de plastiques, dans un tambour tournant horizontal. Seule la première image est affichée, la courbe verte montrant la trajectoire de la particule dense au cours du temps.

Xray rotating tumbler
Trajectoire d’une grosse bille d’acier dans un tambour tournant à moitié plein de billes de plastique.

 

Les milieux granulaires étant inhomogènes, il est aussi possible de se passer complètement de traceurs et de simplement suivre les fluctuations de densité au cours du temps. En voici un exemple avec la vidange d’un silo rectangulaire. Par une technique de Particle Image Velocimetry (corrélant les fluctuations de densité entre 2 images successives) il est possible d’obtenir le champ de vitesse dans le silo.