Évaluation des dispositifs de traitement des eaux pluviales de grande capacité à l'aide de la modélisation 3D CFD

Les dispositifs de traitement des eaux pluviales fabriqués (MTD), tels que les séparateurs huile-grains, sont l'un des principaux outils de gestion des eaux pluviales permettant d'éliminer les matières flottantes (telles que l'huile), les sédiments et autres particules des eaux de ruissellement dans les zones urbaines et industrielles où l'espace est limité. Les MTD sont adaptés au climat froid s'ils sont installés sous la ligne de gel, et leur capacité peut varier dans une large gamme. La conception de ces dispositifs peut être adaptée aux conditions locales pour desservir de vastes zones dont la construction peut coûter jusqu'à un demi-million de dollars chacune. Cependant, leurs performances ne peuvent pas être estimées avec certitude. Le projet s'est donc concentré sur l'évaluation des unités de traitement des eaux pluviales de grande capacité à l'aide d'une modélisation tridimensionnelle (3D) de la dynamique des fluides numérique (CFD). Des études de terrain menées sur quatre sites locaux de MTD ont fourni des données permettant d'évaluer les conditions de fonctionnement des structures et de vérifier les modèles. Les modèles CFD ont été développés en appliquant l'approche multiphasique eulérienne de l'écoulement et la fermeture standard de la turbulence. Le transport des sédiments a été simulé à l'aide d'une méthode lagrangienne de suivi des particules discrètes. Deux dispositifs de traitement de grande capacité de conceptions différentes ont été modélisés pour simuler les schémas d'écoulement complexes et les tourbillons qui ont facilité la compréhension et la prévision des performances de traitement pour différentes conceptions. L'étude a démontré l'utilisation potentielle de la CFD en tant qu'outil rentable et robuste pour évaluer les dispositifs de traitement de grande capacité qui ne peuvent pas être testés en laboratoire.