De la forme de la trémie dépendra le type d'écoulement observé dans le
silo. On distingue principalement:
- l'écoulement en masse
- l'écoulement en cheminée
L'écoulement
en masse sera toujours préféré, mais pour les solides s'écoulant
difficilement, il conduit à des angles de trémie très aigüs et des
silos très élevés, coûteux à réaliser et à installer. On recherchera
donc d'abord si un écoulement en cheminée est acceptable.
Un écoulement en cheminée aura pour conséquence:
- la présence de zones d'éboulement favorisant l'écoulement
des grosses particules au détriment des petites
- des différences de temps de séjour entre le produit situé
près des parois et le produit proche du centre
Il pourra être accepté si:
- la granulométie est homogène et donc une ségrégation des
particules n'est pas redoutée
- le produit n'évolue pas avec le temps de stockage
Géométrie
de trémie
a-Trémie conique
Sans doute la forme la plus classique, car la plus économique à
construire. La forme cylindrique permet une plus grande résistance à la
pression interne.
b-Trémie en forme de coin
Elle
forme avec la trémie conique les deux modèles qui ont servi de base
pour les études de coulabilité, debit de décharge, .... Cette forme
permet un écoulement en masse pour des pentes plus faibles qu'avec une
trémie conique. Cependant la forme parallélépipédique favorise la
formation de zones mortes dans les angles.
c, d-Variantes de trémie en coin
Ces géométries visent un compromis entre la trémie conique et la trémie
en coin. La possibilité de zones mortes est réduite.
e-Trémie pyramidale
Pente de
la paroi
Les
travaux de A.W. Jenike (Storage and Flow of Solids, Bulletin 123,
University of Utah Engineering Station, 1964 revisé en 1976)
ont permis de conclure que l'angle requis pour permettre un écoulement
du solide le long de la paroi de la trémie dépend de:
- la friction des particules sur la paroi (angle de friction
sur la paroi)
- la friction des particules entre elles (angle de friction
interne)
- la géométrie de la trémie
Les angles de friction
sur la paroi et de friction
interne sont obtenus par mesure au moyen d'une boite de cisaillement.
Cette mesure fait l'objet de la norme ASTM D-6128.
Les résultats sont résumés dans les graphes ci-joints.
Si
la pente de la paroi
est insuffisante, un écoulement en cheminée s'établira.