Expérimentations et modélisations tridimensionnelles de l'hydrodynamique et de la séparation particulaire dans les déversoirs d'orage
Langue Français
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Auteur : Lipeme Kouyi, Gislain
Date de soutenance : 01-01-2004
Directeur(s) de thèse : Poulet, Jean-Bernard
Établissement de soutenance : Université Louis Pasteur (Strasbourg)
École doctorale : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
Discipline : Sciences de l'ingénieur
Classification : Sciences de l'ingénieur
Mots-clés libres : déversoir d'orage , hydrodynamique , instrumentation , modélisation 3D , séparation particulaire CSO
Mots-clés :
- Bassins de retenue des eaux pluviales
- Thèses et écrits académiques
- Hydraulique
- Thèses et écrits académiques
- Modélisation tridimensionnelle
- Thèses et écrits académiques
Résumé : La réglementation actuelle impose entre autres, la surveillance des rejets au droit des déversoirs d'orage. Il devient donc indispensable de comprendre leur fonctionnement hydraulique et de quantifier les charges polluantes déversées.Dans ce contexte, l'hydrodynamique et la séparation particulaire dans les déversoirs d'orage ont été modélisées en 3D (FLUENT).Nous avons simulé en 3D les écoulements dans les déversoirs d'orage latéraux. La validation des résultats numériques est essentiellement faite sur les débits déversés, conservés et la surface libre en 3D, obtenus sur le pilote d'Obernai (Bas-Rhin). La mesure de la surface libre en 3D s'est faite grâce à l'adaptation d'un capteur de reconnaissance de forme en lumière structurée. La comparaison des surfaces libres mesurées et calculées met en évidence la capacité du code de calcul à localiser la surface libre (erreurs inférieures à 10 %). Le logiciel prédit également le partage des débits avec une erreur inférieure à 8 %, par rapport au partage réel de débits obtenu sur pilote. L'ensemble des tests réalisés a permis une meilleure connaissance des options de modélisation appropriées (maillage, modèle multiphasique, conditions aux limites, turbulence) pour la simulation 3D des écoulements dans un déversoir.La validation du modèle fondé sur une approche lagrangienne et stochastique du mouvement de la particule a été faite grâce à des données expérimentales provenant de l'étude bibliographique. Nous nous sommes intéressés à une répartition de la granulométrie uniforme ainsi qu'aux masses totales déversées. Les résultats de comparaison entre l'expérimental et le calcul de ces masses sont proches de 5 %.Enfin, nous avons utilisé les options de modélisation retenues précédemment pour simuler les écoulements dans les déversoirs complexes des sites de Fontainebleau, Sélestat et Clichy. Nous avons montré le mode d'utilisation de la modélisation 3D pour comprendre le fonctionnement hydraulique de ces ouvrages. L'exploitation des résultats des simulations nous a fourni des renseignements importants en vue de mettre en place ou d'améliorer l'instrumentation des déversoirs complexes.
Entrepôt d'origine : 
Identifiant : ecrin-ori-287883
Type de ressource : Thèse
