Influence d'un émetteur de chaleur sur la dispersion particulaire dans une ambiance ventilée
Institution:
La RochelleDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The present study is dealing with the physical aspects of the role played by the presence of an electrical heater within a ventilated enclosure into the particle dispersion and particle deposition phenomena. This study aims to develop the existent reported date within the subject area and to open the way towards prediction tools for the air quality in buildings. Main characteristics of particles as well as different phenomena which may influence their behaviour in air were reviewed. Different forces acting on the particles are presented in the same time with the criteria used to evaluate their weight. Depending on the studied case some of these forces may be considered as negligible. An experimental approach was developed in a first place in order to elucidate the influence of the presence of the electrical heater on the particle deposition. It is shown that small particles concentration tends to decay faster. The opposite was found for the larger ones. Being aware of the limits of the previous global approach, we decided to couple this experimental investigation to a numerical one. The numerical approach allows to obtain more detailed results. The commercial code CFD StarCd was used. Two cases of initial concentration were studied: namely initial homogenous concentration and one point particle injection.
Abstract FR:
La présente étude concerne l'impact d’un convecteur électrique dans une ambiance ventilée sur les phénomènes de dispersion et de dépôt particulaire. Elle vise à développer les connaissances sur ce thème et de mettre au point des outils de prédiction de la qualité de l'air intérieur des bâtiments dans le but d'évaluer l'exposition globale des personnes. Les caractéristiques essentielles des particules ainsi que les différents phénomènes, pouvant influencer le comportement des particules en suspension dans l’air, ont tout d’abord été répertoriés, puis c’est les différentes forces agissant sur les particules ainsi que les critères pour que leurs influences soient significatives qui ont également été proposés. Ainsi selon les cas, certaines forces peuvent devenir carrément négligeables face aux prédominantes. Nous avons mené en premier lieu une démarche expérimentale pour montrer et quantifier l’influence d’un émetteur de chaleur sur le dépôt particulaire à l’intérieur d’une enceinte test. Nous constatons alors que la présence du convecteur semble accélérer le dépôt pour les petites particules et avoir un effet contraire pour celles de plus grande taille. Conscients des limites de notre approche globale, nous avons également décidé de coupler à cette démarche expérimentale une étude numérique permettant d’acquérir une connaissance beaucoup plus fine des phénomènes pouvant influencer le dépôt particulaire, et en particulier, la présence d’un convecteur de chaleur. La résolution des deux phases, fluide et dispersée, a été réalisée à l’aide d’un code commercial de type CFD (StarCD). Deux cas de pollution particulaire initiale on été simulés pour la phase dispersée. Dans le premier cas le champ initial de concentration est considéré homogène, alors que dans le deuxième cas, nous avons considéré une injection ponctuelle du polluant.