Le logiciel Comsol

Pour vérifier l'efficacité de la phytoremédiation dans le bassin, nous avons utilisé le logiciel Comsol.

 

  • Le logiciel Comsol

Le logiciel Comsol est un outil de résolution d’équations aux dérivées partielles par éléments finis. Sa particularité est de disposer d’une base de données d’équations qui permet de modéliser différents phénomènes physiques, comme l’électrostatique, l’écoulement de fluides ou encore la déformation des matériaux. Il permet également de coupler différentes équations aux dérivées partielles (EDP), de manière à décrire des phénomènes multiphysiques et il est également possible d’entrer manuellement des EDP spécifiques. On peut travailler en plusieurs dimensions (1D, 1D axisymétrique, 2D, 2D axisymétrique ou 3D). Dans notre cas, nous travaillerons en une dimension et sur un modèle de convection diffusion. C'est donc cette partie du logiciel dont nous allons détailler l'utilisation.

 

  • Le modèle de convection-diffusion

Ce modèle est basé sur l'équation de convection-diffusion suivante :

$\delta ts \frac {\partial c}{\partial t} + \nabla(-D\nabla c) = -R + u\nabla c $

 

$\delta ts$ : coefficient d'échelle de temps
c : concentration (mol/m3)
D : coeffcient de diffusion (m2/s)
R : vitesse de réaction (mol/(m3.s)) = - k*c
u : vitesse selon x (m/s)
k : constante de réaction 

 

  • Les entrées

Tous les paramètres de l'équation ci-dessus vont être saisis en entrée. Il est donc nécessaire de connaître la concentration en entrée de l'élément dont on souhaite observer le comportement, le coefficient de diffusion de ce dernier, la constante de réaction associée à cet élément, et enfin la vitesse du fluide.

On trace également la géométrie de l'espace dans lequel se déroule la réaction, mais dans le cadre d'une analyse en 1D il s'agit simplement de tracer une ligne correspondant à la longueur le long de laquelle on souhaite observer la convection-diffusion.

 

  • Les sorties

On peut obtenir deux principaux types différents de graphiques en sortie, en faisant varier deux paramètres qui sont le temps et le point d'observation. On peut ainsi visualiser :

- l'évolution de la concentration d'un élément en fonction du temps en un point donné.

- l'évolution de la concentration d'un élément en fonction du point pour un temps donné.

 

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