Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Simulation numérique Des décanteurs lamellaires à flux croisés José VAZQUEZ, Antoine MORIN

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) 1. Objectifs et méthodologie 2. Principe et choix des modèles 3. Résultats des simulations hydrauliques 4. Modélisation du transport solide

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) 1 1. Objectifs et méthodologie 2. Principe et choix des modèles 3. Résultats des simulations hydrauliques 4. Modélisation du transport solide

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Objectifs Etudier le comportement hydrodynamique 3D complet des décanteurs, Choisir un modèle de turbulence, les conditions aux limites et un maillage, Modéliser et tester lefficacité des formes dentrée et de sortie de louvrage sur lhydraulique, Modéliser le transport solide.

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Méthodologie de comparaison des modèles Maillages Conditions aux limites SymétrieV.O.F. TurbulenceK-K-wR.S.M. Schémas numériques 1 er ordre2 ème ordrePRESTOStandard

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Maillages

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Maillages

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Maillages

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Maillages

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Maillages

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) 2 1. Objectifs et méthodologie 2. Principe et choix des modèles 3. Résultats des simulations hydrauliques 4. Modélisation du transport solide

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Principe de modélisation

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Le bassin de Rosheim Lamellaire : n°1

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Les différentes entrées Entrée 1 : 1-10 lames Entrée 5 : lames Fond 1 : 1-10 lames Fond 5 : lames

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Comparaison des modèles

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Le bassin de Rosheim Lamellaire : n°2

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Comparaison des modèles

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Différence entre la surface libre et la symétrie Plan de symétrie au dessus de lentrée Surface libre plus basse que lentrée

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Choix des modèles Maillages Conditions aux limites SymétrieV.O.F. TurbulenceK-K-wR.S.M. Schémas numériques 1 er ordre2 ème ordrePRESTOStandard

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) 3 1. Objectifs et méthodologie 2. Principe et choix des modèles 3. Résultats des simulations hydrauliques 4. Modélisation du transport solide

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Le bassin de Rosheim Les différents modèles testés Canal de sortie Sans déversoir Avec 5 déversoirs de surverse Avec 1 déversoir de surverse

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Le bassin de Rosheim Lamellaire : test 1 Canal dentrée Entrée directe sans canal dalimentation Entrée directe avec 5 baies Entrée indirecte sans canal dalimentation Entrée directe avec 8 baies Canal de sortie Sans déversoir Avec 5 déversoirs de surverse Avec 1 déversoir de surverse

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Le bassin de Rosheim Canal dentrée Entrée directe sans canal dalimentation Entrée directe avec 5 baies Entrée indirecte sans canal dalimentation Entrée directe avec 8 baies Canal de sortie Sans déversoir Avec 5 déversoirs de surverse Avec 1 déversoir de surverse Lamellaire : test 2

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Le bassin de Rosheim Canal dentrée Entrée directe sans canal dalimentation Entrée directe avec 5 baies Entrée indirecte sans canal dalimentation Entrée directe avec 8 baies Canal de sortie Sans déversoir Avec 5 déversoirs de surverse Avec 1 déversoir de surverse Lamellaire : test 3

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Le bassin de Rosheim Canal dentrée Entrée directe sans canal dalimentation Entrée directe avec 5 baies Entrée indirecte sans canal dalimentation Entrée directe avec 8 baies Canal de sortie Sans déversoir Avec 5 déversoirs de surverse Avec 1 déversoir de surverse Lamellaire : test 4

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Le bassin de Rosheim Canal dentrée Entrée directe sans canal dalimentation Entrée directe avec 5 baies Entrée indirecte sans canal dalimentation Entrée directe avec 8 baies Sans déflecteur Canal de sortie Sans déversoir Avec 5 déversoirs de surverse Avec 1 déversoir de surverse Lamellaire : test 5

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Le bassin de Rosheim Canal dentrée Entrée directe sans canal dalimentation Entrée directe avec 5 baies Entrée indirecte sans canal dalimentation Entrée directe avec 8 baies Avec déflecteur Canal de sortie Sans déversoir Avec 5 déversoirs de surverse Avec 1 déversoir de surverse Lamellaire : test 6

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Le bassin de Rosheim Canal dentrée Entrée directe sans canal dalimentation Entrée directe avec 5 baies Entrée indirecte avec déflecteur Entrée directe avec 8 baies Avec déflecteur Canal de sortie Sans déversoir Avec 5 déversoirs de surverse Avec 1 déversoir de surverse Lamellaire : test 7

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Le bassin de Rosheim Canal dentrée Entrée directe sans canal dalimentation Entrée directe avec 5 baies Entrée indirecte avec déflecteur Entrée directe avec 8 baies Avec déflecteur Canal de sortie Sans déversoir Avec 5 déversoirs de surverse Avec 1 déversoir de surverse Lamellaire : test 8

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Les lignes de courants : test 1 Canal dentrée Entrée directe sans canal dalimentation Entrée directe avec 5 baies Entrée indirecte sans canal dalimentation Entrée directe avec 8 baies Canal de sortie Sans déversoir Avec 5 déversoirs de surverse Avec 1 déversoir de surverse

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Le bassin de Rosheim Canal dentrée Entrée directe sans canal dalimentation Entrée directe avec 5 baies Entrée indirecte sans canal dalimentation Entrée directe avec 8 baies Canal de sortie Sans déversoir Avec 5 déversoirs de surverse Avec 1 déversoir de surverse Les lignes de courants : test 2

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Le bassin de Rosheim Canal dentrée Entrée directe sans canal dalimentation Entrée directe avec 5 baies Entrée indirecte sans canal dalimentation Entrée directe avec 8 baies Canal de sortie Sans déversoir Avec 5 déversoirs de surverse Avec 1 déversoir de surverse Les lignes de courants : test 3

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Le bassin de Rosheim Canal dentrée Entrée directe sans canal dalimentation Entrée directe avec 5 baies Entrée indirecte sans canal dalimentation Entrée directe avec 8 baies Canal de sortie Sans déversoir Avec 5 déversoirs de surverse Avec 1 déversoir de surverse Les lignes de courants : test 4

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Le bassin de Rosheim Canal dentrée Entrée directe sans canal dalimentation Entrée directe avec 5 baies Entrée indirecte sans canal dalimentation Entrée directe avec 8 baies Sans déflecteur Canal de sortie Sans déversoir Avec 5 déversoirs de surverse Avec 1 déversoir de surverse Les lignes de courants : test 5

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Le bassin de Rosheim Canal dentrée Entrée directe sans canal dalimentation Entrée directe avec 5 baies Entrée indirecte sans canal dalimentation Entrée directe avec 8 baies Avec déflecteur Canal de sortie Sans déversoir Avec 5 déversoirs de surverse Avec 1 déversoir de surverse Les lignes de courants : test 6

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Le bassin de Rosheim Canal dentrée Entrée directe sans canal dalimentation Entrée directe avec 5 baies Entrée indirecte avec déflecteur Entrée directe avec 8 baies Avec déflecteur Canal de sortie Sans déversoir Avec 5 déversoirs de surverse Avec 1 déversoir de surverse Les lignes de courants : test 7

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Le bassin de Rosheim Canal dentrée Entrée directe sans canal dalimentation Entrée directe avec 5 baies Entrée indirecte avec déflecteur Entrée directe avec 8 baies Avec déflecteur Canal de sortie Sans déversoir Avec 5 déversoirs de surverse Avec 1 déversoir de surverse Les lignes de courants : test 8

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) % defficacité de chaque groupe de lame Entrée 1-10 Entrée Fond 1-10 Fond 41-50

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) % defficacité de chaque groupe de lame / entrée Négatif : sortant Positif : entrant

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Evolution du débit dans le fond pour chaque test Négatif : sortant Positif : entrant

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Recirculation avec le fond

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) 4 1. Objectifs et méthodologie 2. Principe et choix des modèles 3. Résultats des simulations hydrauliques 4. Modélisation du transport solide

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Répartition granulométrique % passant MO1-Paris (µm) CO2-Marseille (µm) CO3-Marseille (µm) Séparatif (µm) d d d d Répartition granulométrique 0.0% 10.0% 20.0% 30.0% 40.0% 50.0% 60.0% 70.0% 80.0% 90.0% 100.0% Diamètre des particules (µm) % de passant MO1-Paris CO3-Marseille Séparatif

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Résultats pour MO1-Paris

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Résultats pour CO3-Marseille

Modélisation des décanteurs lamellaires Laboratoire Hydraulique Urbaine (CNRS-ENGEES-IMFS-UDS) Résultats en réseau séparatif