Rev. Phys. Appl. (Paris) 24, 1077-1084 (1989)
DOI: 10.1051/rphysap:0198900240120107700

Mesure de la vitesse de sédimentation d'une suspension par absorption de rayons X

M. Aidi¹, F. Feuillebois¹, A. Lasek¹, R. Anthore², C. Petipas² et X. Auvray<sup>2

1</sup>  Laboratoire d'Aérothermique du C.N.R.S., 4ter route des Gardes, 92190 Meudon, France
²  Laboratoire des Rayons X, Faculté des Sciences et Techniques, B.P. 118, 76134 Mont Saint Aignan, France

Abstract
The local concentration in a polydisperse suspension of spherical particles is obtained as a function of vertical position and time by measuring the absorption of monochromatic X-rays. From these data, the average velocity of sedimentation in the homogeneous part of the suspension is derived by considering the variation with time of total volume of particles located above a given plane. A comparison with the theoretical average velocity of sedimentation valid for homogeneous polydisperse suspensions (Batchelor and Wen, 1982) is then possible. For volume concentrations between 5 % and 15 %, the experimental velocity of sedimentation is larger than the theoretical one, valid for a low concentration. The hydrodynamic interactions between three spheres or more might then be important.

Résumé
La mesure de l'absorption de rayons X monochromatiques permet de déterminer à chaque instant la valeur locale de la concentration d'une suspension polydispersée de particules sphériques. A partir de ces données physiques, on peut obtenir la vitesse moyenne de sédimentation dans la partie homogène de la suspension en suivant la variation au cours du temps du volume total de particules situées au-dessus d'un plan donné. Il est alors possible de comparer ce résultat expérimental à la vitesse moyenne de sédimentation théorique valable pour des suspensions homogènes polydispersées (Batchelor et Wen, 1982). Pour des concentrations volumiques entre 5 % et 15 %, la vitesse de sédimentation expérimentale est plus grande que la vitesse théorique calculée pour une faible concentration. Il est alors probable que les interactions hydrodynamiques entre trois sphères ou plus puissent être importantes.

PACS
8270K - Emulsions and suspensions.
7870D - X-ray absorption spectra.

Key words
sedimentation -- suspensions -- X ray absorption -- monochromatic X ray absorption -- sedimentation velocity -- particle volume -- polydisperse suspension -- spherical particles -- vertical position -- theoretical average velocity -- volume concentrations -- experimental velocity -- hydrodynamic interactions