Mise en place du problème

 

1) Présentation du problème :

Avant de rentrer dans les détails de la simulation numérique et dans la mise en place de l'outil de modélisation, nous nous devons de bien expliquer ce qui nous a poussé à analyser en détail le déshuileur que nous comptons jusqu'ici installer.

Tout d'abord, la littérature est très compliquée à analyser en ce qui concerne les séparateurs d'hydrocarbures. En effet, d'un côté les constructeurs prétendent vendre des installations compactes et très efficaces, avec des temps de séjour réellement suffisants, mais d'un autre les recherches effectuées montrent des dysfonctionnements quant à l'utilisation de ce type d'appareil. C'est d'ailleurs ce type d'études qui a poussé certains constructeurs à se rassembler en une association, et plus exactement un syndicat : l'ISGH (Syndicat des fabricants d'ouvrages préfabriqués pour la dépollution des eaux pluviales, créé en 2003). Ces derniers cherchent à défendre leur savoir-faire alors que le problème est ailleurs : il réside en le fait qu'une installation compacte est certes très efficace, mais pour un type de pollution donné. En effet, dans les zones très polluées ou du moins suffisamment (station-service par exemple), un décanteur-déshuileur industriel possèdera un très bon rendement de captage des hydrocarbures. Cependant, pour ce qui est d'un simple parking, le problème est tout autre, et c'est ce que tentent de montrer certaines études telles que celles effectuées par le GRAIE (groupe de recherche Rhône-Alpes sur les infrastructures et l'eau). D'après eux, les séparateurs compacts sont logiquement inefficaces dans la plupart des cas, en particulier durant les périodes pluvieuses, et ceci pour deux raisons principales : la première, que les temps de séjour sont insuffisants (particulièrement pour des zones peu polluées) et la deuxième qu'on observe une remise en suspension des particules et un lessivage de la couche d'hydrocarbures en période pluvieuse.

C'est donc pourquoi nous avons décidé de modéliser numériquement un décanteur-déshuileur industriel, afin de pouvoir valider par nous-mêmes l'utilisation d'une telle installation sur la zone étudiée. Dans le cas contraire, nous opterons pour un autre système.

 

2) Différentes étapes :

Le choix de l'utilisation d'une simulation numérique étant fait, il nous faut définir le problème sous le logiciel en question. La première étape est le choix d'une ou plusieurs géométries. Nous avons choisi de créer deux géométries simples mais représentant fidèlement la partie déshuileur de notre installation. En effet nous ne modéliserons pas le phénomène de décantation des particules solides, mais seulement le problème de mécanique des fluides engendré par la présence simultanée d'hydrocarbures et d'eau. Le but de créer deux géométries différentes est d'insister sur les différences ou non de comportement qu'elles peuvent entraîner au niveau de la dynamique globale du système et du temps de séjour moyen en particulier. Il est ensuite important de créer un maillage approprié à notre modélisation. Cette étape est détaillée dans le chapitre maillage.

La deuxième étape concerne les conditions aux limites que nous souhaitons imposer à notre géométrie. Elles sont le fruit d'une réflexion quant au fonctionnement global de la structure mais aussi des résultats calculés sous Canoë. Les conditions initiales sur toute la géométrie sont aussi à prendre en compte. Ces deux aspects sont détaillés dans le chapitre conditions aux limites / initiales.

Il est enfin très important de choisir le type de modèle que nous souhaitons modéliser. Pour cela nous choisissons une liste de modèles prédéfinis, en détaillant lesquels et pourquoi dans le chapitre associé : choix des modèles.

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