Deformation of gas-liquid interfaces in a non-Newtonian fluid at high throughputs inside a microfluidic device and effect of an expansion on bubble breakup mechanisms

Autor: Catherine Loisel, Dominique Della Valle, Agnès Montillet, Alain Riaublanc, Julian Sepulveda
Přispěvatelé: Matrices Aliments Procédés Propriétés Structure - Sensoriel (GEPEA-MAPS2), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Polytech Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN), Unité de recherche sur les Biopolymères, Interactions Assemblages (BIA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), regional programme 'Food for Tomorrow/Cap Aliment, Research, Education and Innovation in Pays de la Loire' by French Region Pays de la Loire, European Commission.
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Chemical Engineering Science
Chemical Engineering Science, Elsevier, 2020, 213, pp.115377. ⟨10.1016/j.ces.2019.115377⟩
ISSN: 0009-2509
DOI: 10.1016/j.ces.2019.115377⟩
Popis: International audience; This work is focused on the development of a compact continuous process for the production of food foams with controlled properties. Cross-shaped channels of infra millimeter size are used and the two-phase flow pattern is analyzed in order to identify the mechanisms of bubble deformation and breakup at very high velocities [similar to 2-20 m s(-1)]. Two different microcrochannel designs are used, differing by the presence of an abrupt expansion in one of the devices. Similar breakup mechanisms are observed in both devices in the cross-shaped channels and an additional local elongational flow was identified in the expansion. The expansion was found to intensify bubble breakup. All the experiments are carried out with the same gas content and the same liquid mix prepared from biosourced molecules (xanthan gum and whey proteins). A dimensional analysis is proposed in order to model the diameter of bubbles at the moment of their formation. (C) 2019 Elsevier Ltd. All rights reserved.
Databáze: OpenAIRE
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