Etude des pertes d'eau par évaporation et dérive sur un jet d'asperseur

par Mohamed Hendawi

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides

Sous la direction de Bernard Seguin.

Soutenue en 2006

à Aix Marseille 2 , en partenariat avec Université d'Aix-Marseille II. Faculté des sciences (autre partenaire) .


  • Résumé

    Lors de l'irrigation par aspersion, les pertes par évaporation et dérive peuvent varier dans une large plage allant de 2% à 50%. Ce travail vise à connaître d'une manière plus précise cette perte, et à en connaître les formes et les mécanismes. Les mesures effectuées par bilan de volume ont permis d'évaluer la perte globale à un maximum de 23% sous des conditions climatiques extrêmes ; la part de la perte par évaporation directe, estimée par des mesures de conductivité électrique en conditions contrôlées, ne représente quant à elle que 5% au maximum. Un modèle statistique issu de ces résultats permet de connaître le taux de perte en fonction des conditions climatiques et du trajet des gouttes. La modélisation numérique de cette perte moyennant des approches Lagrangienne et Eulérienne a donné des résultats en accord avec les mesures enregistrées : l'évaporation directe constitue une faible proportion (inférieure à 4%) sur les gouttes de taille supérieure à 1mm. Cependant les plus petites parmi elles (de tailles inférieures à 150 µm) sont susceptibles de s'évaporer entièrement et le cas échéant de dériver en dehors de la zone d'arrosage. Les résultats de la modélisation numérique permettent, à partir de la connaissance des conditions climatiques, de distinguer la dérive de l'évaporation directe en fonction de la taille des gouttes. Étant donné que le trajet des gouttes est dépendant de leur inertie, on conclut que les deux modèles statistique et numérique sont directement corrélés à la granulométrie des gouttes, d'où la nécessité de bien la connaître, et de la maîtriser pour mieux contrôler les pertes d'eau dans l'air, et notamment la dérive qui constitue la plus importante part.

  • Titre traduit

    Study of water wind drift and direct evaporation losses from a sprinkler jet


  • Résumé

    During sprinkler irrigation, the water wind drift and direct evaporation losses can vary very widely: from 2% to 50 %. The object of this thesis project is to distinguish the two forms of these losses and to know how they are generated. We have been able, thanks to volumetric measurements, to assess the global losses to a maximum value of 23% registered under very hard climatic conditions. We have carried out under controlled conditions, by way of electric conductivity, some measurements of the direct evaporation losses: the maximum value registered was about 5%. This measurement allowed us to calibrate a statistic model able to assess the rate of this kind of losses under some climatic conditions. Using a CFD tool, the modelling of global losses, through a combined Eulerian and Lagrangian approach, gave us some results which are in agreement with measurements. We computed a very small direct evaporation rate on the big droplets: less than 4% of the droplets which are bigger than 1 mm. However, the smallest ones (which are smaller than 150 µm) can be totally evaporated and/or drifted outside the irrigation zone. Thanks to this modelling, we are able according to the climatic conditions to compute the water global losses and to distinguish the amount of every part: the drift and the direct evaporation losses. The droplets path is determined according to their size, so we can conclude that the two models (statistical and CFD ones) are correlated to the PDF of the droplets cloud. That's why, an accurate knowledge of the droplets initial size is needed to well assess the water global losses (particularly the drift losses which constitute the biggest part) and to control them.

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La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (217 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. : p.164-166

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Aix-Marseille (Marseille. Luminy). Service commun de la documentation. Bibliothèque de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 43993
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