Skip to Main content Skip to Navigation
Theses

Comparaison des approches systémique, mécanique des fluides numérique et compartimentale pour la modélisation des réacteurs : application à un réacteur canal à boues activées

Résumé : L'objectif de ce travail est de comparer les approches systémique, mécanique des fluides numérique (MFN) et compartimentale, une approche de modélisation en émergence basée sur l'exploitation quantitative de simulations de MFN pour construire le modèle. Une méthodologie de construction d'un tel modèle à compartiments est explicitée. Ces différentes approches de modélisation ont été appliquées au cas d'un réacteur pilote de traitement des eaux usées à boues activées : un réacteur triphasique (gaz/liquide/flocs), siège de réactions biologiques complexes. Le modèle hydrodynamique MFN a été validé par des mesures de champs de vitesse et de turbulence, réalisées par Vélocimétrie Laser Doppler ainsi que par des mesures de taux de vide réalisées à l'aide d'une sonde optique. L'hydrodynamique globale du réacteur est bien modélisée par un modèle piston à dispersion axiale et la MFN représente bien le comportement du réacteur. Des expériences sur réacteur pilote chargé en biomasse et alimenté par un substrat synthétique à base de Viandox ont été menées. La modélisation des réactions biologiques a été faite par le modèle ASM1 développé par l'IWA. Les modèles systémique et MFN permettent d'estimer l'évolution de la plupart des concentrations dans le réacteur avec moins de 25 % d'erreur. Des différences entre les deux modèles sont néanmoins observées. Il s'avère que le modèle à compartiment donne des résultats très similaires au modèle MFN pour un temps de calcul de 10 à 20 fois moindre. De plus ce modèle est presque aussi facile à manipuler qu'un modèle systémique et permet une meilleure compréhension des phénomènes mis en jeu dans le réacteur qu'avec un modèle MFN
Document type :
Theses
Complete list of metadatas

Cited literature [107 references]  Display  Hide  Download

https://hal.univ-lorraine.fr/tel-01752997
Contributor : Thèses Ul <>
Submitted on : Thursday, March 29, 2018 - 2:04:04 PM
Last modification on : Thursday, January 31, 2019 - 1:27:50 AM

File

2008_LE_MOULLEC_Y.pdf
Files produced by the author(s)

Identifiers

  • HAL Id : tel-01752997, version 1

Collections

Citation

Yann Le Moullec. Comparaison des approches systémique, mécanique des fluides numérique et compartimentale pour la modélisation des réacteurs : application à un réacteur canal à boues activées. Autre. Institut National Polytechnique de Lorraine, 2008. Français. ⟨NNT : 2008INPL053N⟩. ⟨tel-01752997⟩

Share

Metrics

Record views

60

Files downloads

95