Experimental study and digital simulation of the turbulent transport of solid particles in a decanter
Etude expérimentale et simulation numérique du transport turbulent de particules solides dans un décanteur
Résumé
Transport of solid particles in suspension in a turbulent runoff has been studied in reduced decanter models made of an inclined step at the entry and of an overfall at the exit. The average and fluctuating speeds have been obtained by laser anemmetry with Doppler effect, especially in the recirculation area caused by the step. Particle injection has helped determine the exit percentage of solid materials as well as the surface spreading of deposed particles. These test results have yielded the influence of geometry on the operation of decanters. The speed results have been compared to those of a vertical two-dimensional turbulence model (VEST). The results, relative to particle transport, have been compared to those of a Euler Lagrangian tri-dimension model of trajectory simulations of solid particles (TRAPS) using the average field computed by VEST. Significant results have been obtained for the exit percentages as well as for the surface spreading of the sediment particles.
Le transport de particules solides en suspension dans un écoulement turbulent a été étudié dans des modèles réduits de décanteurs constitués d'une marche inclinée en entrée et d'un déversoir en sortie. Le champ des vitesses moyennes et fluctuantes a été obtenu par anémmétrie laser à effet Doppler notamment dans la zone de recirculation due à la marche. Des injections de particules ont permis de déterminer des pourcentages de sortie en matière solide ainsi que la répartition surfacique des particules déposées. Ces résultats expérimentaux ont permis de connaître l'influence de la géométrie sur le fonctionnement des décanteurs. Les résultats relatifs au champ des vitesses ont été comparés à ceux d'un modèle de turbulence bidimensionnel vertical (VEST). Ceux relatifs au transport de particules ont été confrontés aux résultats d'un modèle tridimensionnel euléro lagrangien de simulations de trajectoires de particules solides (TRAPS) utilisant le champ moyen calculé par VEST. Des résultats satisfaisants ont été obtenus aussi bien pour les pourcentages de sortie que pour la répartition surfacique des particules sédimentées.