Analyse et modélisation de l'écoulement et du colmatage d'un filtre à air pulsé
Institution:
Toulouse, INPTDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The main objective of this work is the development of a numerical tool allowing the prediction of the clogging of a pleated fibrous filter for air filtration. The study is based on a multi-scale approach from the fiber scale to the pleated filter scale. The work is divided into two parts. The first one deals with the flow field (without particles) inside the fibrous medium and the pleat. The flow model inside a pleat is based on the assumption of a similarity solution. The second part is devoted to the clogging model of a pleated filter, which is obtained by combining the clogging model for a flat fibrous media with the flow model inside the pleat. Clogging of pleated filter is studied with this model, which can also be considered as a computational sizing and design tool. Using the model will reduce the number of trials and therefore the overall time of pleated filter design.
Abstract FR:
L'objectif de ce travail de thèse est de développer un outil de calcul numérique permettant de prédire le colmatage d'un médium fibreux plissé. Nous nous sommes pour cela appuyé sur une approche multi-échelle en suivant une démarche par changements d'échelle successifs. Nous étudions tout d'abord l'écoulement sans particules à l'échelle des fibres et du médium puis à l'échelle du pli. Nous développons un modèle d'écoulement dans le pli en nous appuyant sur une hypothèse d'affinité des profils de vitesses et de pression. La combinaison d'un modèle de colmatage du médium plan et du modèle d'écoulement dans le pli a permis de mettre en place un modèle de colmatage à l'échelle du médium plissé. L'exploitation du modèle ainsi obtenu permet de mieux comprendre le colmatage d'un filtre plissé. Il constitue un outil d'aide à la conception devant permettre de réduire le nombre d'essais et donc le temps de conception du filtre.