Étude et modélisation du colmatage d'un filtre plissé
Institution:
Toulouse, INPTDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The purpose of this work is to develop an approach to simulate numerically the behaviour of the pleated filters, and thus limit the number of experimental tests. The first part of this work concerns the analysis and the modelling of filtration through fibrous media. An experimental study relating to the microstructure of fibrous media and its filtration capacities was carried out. Then, assuming that the particles are captured by sieving, a clogging model was developed. This model describes well the two successive phases of clogging observed in the experiments namely depth filtration and cake filtration. In a second part, the fluid flow, the particle transport and capture are studied and modelled in an elementary pleat and within the complete filter. The validation of the model is carried out by considering both experimental results and CFD simulations using Fluent®. The results are discussed according to the geometrical characteristics of the filter element.
Abstract FR:
Les travaux présentés dans cette thèse ont pour but de déterminer numériquement le comportement des filtres plissés hydrauliques pour limiter le recours à des tests expérimentaux et dégager quelques règles générales pour la conception de ces filtres. La première partie de ce travail est consacrée à l'analyse et à la modélisation de la filtration à travers un media fibreux. Un modèle de colmatage basé sur l'hypothèse de capture des particules par blocage mécanique et incluant les deux phases de colmatage associées à une filtration en profondeur suivie d'une filtration sur gâteau a été développé et validé expérimentalement. Dans une deuxième partie, l'écoulement du fluide ainsi que le transport et la capture des particules sur un pli puis sur un élément filtrant complet sont étudiés et modélisés. Les résultats sont validés à l’aide de tests expérimentaux et de simulations numériques d'écoulement sous Fluent® et discutés en fonction des caractéristiques géométriques de l'élément filtrant.