Mesure de débit des clapets anti-retour
Measuring flap gates flow
- Auteurs
- Tanguy Pouzol, Adrien Momplot, Pascal Lançon, Emmanuel Curinier
- Résumé court
- La mesure des débits d’eaux usées est cruciale pour la gestion des réseaux d’assainissements. Les clapets anti-retours offrent une solution de mesure économique et pratique. Les études théoriques nécessitant des simplifications et des résultats de terrain sont peu précises (erreur >20%). Les études de terrain sont précises mais coûteuses et pas toujours possible in situ. Des programmes et des ordinateurs plus rapides permettent aujourd’hui d’étudier numériquement les clapets anti-retours à l’aide de la Mécanique des Fluides Numérique. L’objectif principal de cet article est de valider l’utilisation de « Smoothed Particle Hydrodynamics » (Hydrodynamique des Particules Lissées) pour modéliser les clapets anti-retours. Cinq configurations de clapets (couple résistif et conditions avals différentes) ont été étudiées sur un banc d’essai puis simulées avec succès (erreur absolue moyenne entre 4 et 12 L.s-1. et erreur relative moyenne entre 2 et 14 %). Des configurations additionnelles ont été simulées. Tous les résultats montrent que les propriétés des clapets anti-retours ainsi que les conditions amont et aval ont une grande influence sur le comportement des clapets. Ainsi, des études spécifiques avec représentation fine du clapet sont nécessaires pour proposer des lois de fonctionnement propre à chaque ouvrage.
- Summary
- Monitoring wastewater flow is critical to manage sewer system. Locations equipped with flap gates to prevent backflows are a good opportunity to measure flow. Theoretical studies that necessitate simplifications and field results are not very accurate (error >20%). Field tests can provide accurate discharge relation but are costly and not always doable on actual sewers. Faster software and hardware have recently made possible to numerically study flap gates with Computational Fluid Dynamics (CFD). The main objective of this article was to validate Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) to simulate flap gates. Five flap gates configurations (different resistive torque and downstream conditions) were studied with an experimental setup and then successfully simulated (mean absolute error from 4 to 12 L.s-1. and mean relative error from 2 to 14 %). More configurations were numerically studied. All results showed that gate properties and upstream and downstream conditions are very influential on the gate behavior. Thus, specific study with accurate representation of the gate is needed to establish the discharge relation of a specific flap gate.
- Mots-clés
- Capteur d’inclinaison, Déversoir d’orage, Hydrodynamique des particules lissées, Mécanique des fluides numérique, Surveillance des réseaux d’assainissement