Évaluation d'une adaptation d'une cloison siphoïde selon l'état de la technique actuel par rapport à la décharge des matières flottantes d'un bassin de décharge en utilisant CFD
Evaluation of a state-of-the-art-adaptation of a downflow baffle with respect to the discharge of floating particles out of a storage and overflow tank by using CFD
- Auteurs
- Eske Hilbrands, Nina Altensell, Christian Massing, Jens Ante, Helmut Grüning, Holger Hoppe
- Résumé court
- Dans ce projet, l’effet d’une cloison siphoïde, qui n’est pas construit selon l’état de la technique actuel, sur la décharge des matières flottantes d’un bassin de retenue et décharge est examiné. La simulation numérique en dynamique des fluides (CFD) est utilisée pour analyser les caractéristiques du flux et évaluer si une modification de la cloison siphoïde selon l’état de la technique actuel peut réduire la décharge des matières flottantes sur le déversoir latéral. Les investigations sont présentées pour une charge hydraulique représentant la médiane d’une simulation à long terme. Des trajectoires des particules flottantes are examinées qualitativement pour deux particules artificielles polystyrène et plastique. La distribution des temps de séjour des particules est analysée par rapport à la sortie aux pompes installés, au déversoir et au soutien dans le bassin. Les investigations indiquent un court-circuit hydraulique des particules légères directement au départ du bassin, pourquoi des particules avec une densité similaire à celle de l’eau sont déchargées via le déversoir latéral. Une modification de la cloison siphoïde selon l’état de la technique actuel ne réduit pas la décharge des matières flottantes significativement. Sur la base des résultats, il est recommandé d’installer une nouvelle grille après le déversoir latéral au lieu d’optimiser la cloison siphoïde pour réduire la décharge des matières flottantes. L’utilisation de CFD s’avère très utile pour prendre des décisions judicieuses et fondées afin d’optimiser des bâtiments existants.
- Summary
- In this study, the effect of a non-state-of-the-art downflow baffle to the discharge of floating particles over the side weir of a storage and overflow tank is investigated. By using Computational Fluid Dynamics (CFD) flow characteristics are evaluated. It is assessed, if a reconstruction of the downflow baffle according to the state of the art reduces the discharge of floating solids over the weir. The investigations shown here refer to one specific hydraulic load representing the median of a long-term simulation. In the simulation, particle tracks of floating solids are investigated qualitatively for two artificial particles: plastic and polystyrene. Residence time distributions of particles are analyzed with respect to the exit over installed pumps, side weir, and detention in the tank, respectively. The results of the numerical investigations reveal is a hydraulic short circuit for very light particles directly behind the inlet of the tank. Besides that, especially particles with a density close to water are discharged over the side weir. A constructional optimization of the existing downflow baffle according to the state of the art does not reduce the discharge of floating solids significantly. Based on the results, it is recommended to install a new screen behind the overflow structure instead of optimizing the existing downflow baffle to reduce the discharge of floating particles. CFD proves to be very useful in making knowledge-based decisions to optimize existing structures.
- Mots-clés
- CFD, cloison siphoïde, déversoir latéral, matières flottantes, modèle de phase discrète (DPM)