Etude expérimentale et simulation numérique du transport turbulent de particules solides dans un décanteur

par Philippe Frey

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Bernard Gay.

Soutenue en 1991

à l'Ecully, Ecole centrale de Lyon .


  • Résumé

    Le transport de particules solides en suspension dans un écoulement turbulent a été étudié dans des modèles réduits de décanteurs constitués d'une marche inclinée en entrée et d'un déversoir en sortie. Le champ des vitesses moyennes et fluctuantes a été obtenu par anémométrie laser à effet Doppler notamment dans la zone de recirculation due à la marche. Des injections de particules ont permis de déterminer des pourcentages de sortie en matière solide ainsi que la répartition surfacique des particules déposées. Ces résultats expérimentaux ont permis de connaître l'influence de la géométrie sur le fonctionnement des décanteurs. Les résultats relatifs au champ des vitesses ont été comparés à ceux d'un modèle de turbulence bidimensionnel vertical (code VEST). Ceux relatifs au transport de particules ont été confrontés aux résultats d'un modèle tridimensionnel eulérolagrangien de simulations de trajectoires de particules solides (code TRAPS) utilisant le champ moyen calculé par VEST. Des résultats satisfaisants ont été obtenus aussi bien pour les pourcentages de sortie que pour la répartition surfacique des particules sédimentées.


  • Résumé

    Transport of solid particles in suspension within a turbulent flow has been studied in physical models of settling tanks consisting of a sloping backward facing step and an outlet weir. Mean and fluctuating velocities have been measured by laser Doppler anemometry particularly in the recirculation region generated by the step. Particles injection allowed to determine percentages of outgoing particles as well as the repartition of sedimented particles. Thèse experimental results were used to assess the influence of the geometry on the settling tank efficiency. Experimental results on velocity fields were compared with a vertical two-dimensional turbulence model (VEST code). Results relative to the transport of particles were confronted to the output of an eulero-lagrangian three-dimensional model for the simulation of solid particles trajectories (TRAPS code). This code uses as input the mean field calculated by VEST. A good agreement has been obtained on outgoing percentages as well as on the repartition of sedimented particles.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (143 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 44 références

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  • Bibliothèque : Ecole centrale de Lyon. Bibliothèque Michel Serres.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T1412
  • Bibliothèque : Ecole centrale de Lyon. Bibliothèque Michel Serres.
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  • Cote : T1412 mag
  • Bibliothèque : CentraleSupélec. bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C1 53691
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