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Mattias Deller, 17 août 2020
Evaluation hydraulique et optimization d'un puits de chute.
Lors du dimensionnement des éléments d'un réseau d'assainissement, l'utilisation des approches analytiques est souvent limitée, l'espace à disposition est restreint et les canalisations existantes doivent être prises en compte. En utilisant des calculs tridimensionnels appliqués à la mécanique des fluides (3D-CFD), les éléments dimensionnées ou existants peuvent être validées pour les capacités de déversement de dimensionnement et maximales, et par conséquent, la taille de ces éléments peut être optimisée. Globalement, cette analyse permet de minimiser les incertitudes de dimensionnement et de choisir la meilleure solution en tenant compte des limites fixées.
Voici maintenant un exemple de modélisation à la jonction d'un puits de chute contenant deux entrées (canalisations DN800 et DN600) se réunissant vers un canalisation ovoïde. Les deux flux entrants doivent surmonter une différence de hauteur de 0,6 à 1,2 m lorsqu'ils pénètrent dans la structure. TK CONSULT AG a été chargé de réaliser des simulations diphasiques (eau, air) pour évaluer et optimiser l'écoulement complexe dans la structure. La capacité de décharge de dimensionnement imposée a été utilisée pour l'écoulement entrant. La simulation a montré que dans la zone de transition entre la jonction des deux entrées et la canalisation ovoïde, le niveau de remplissage a quasiment atteint 100% en considérant la géométrie initiale. Par conséquent, la modélisation CFD en 3D a été utilisée pour améliorer la confluence des deux flux entrants en appliquant un petit élargissement du puits et en optimisant l'angle de confluence. Avec cette optimisation, le niveau de remplissage a été réduit de 20%.