Modélisation du convoyage de sédiments pâteux. Dans un décanteur centrifuge à axe horizontal

Abstract

Les Décanteurs Centrifuges à Axe Horizontal sont utilisés dans de nombreux domaines, du traitement des boues urbaines aux industries agro-alimentaire, chimique et pétrolière. Les évolutions importantes de ces dernières années ont permis d’améliorer considérablement les performances. Mais la modélisation de la séparation est rendue difficile en raison de la géométrie compliquée de la machine et des phénomènes complexes qui se déroulent dans le bol tournant à haute vitesse. Parmi les phénomènes qui interviennent lors de la séparation, le convoyage des sédiments par la vis joue un rôle prépondérant en limitant la capacité de la machine. Ainsi, l’efficacité du convoyage dépend de la géométrie de la vis et de la nature des sédiments. Dans ce travail, on cherche à mettre en évidence l’influence de ces deux facteurs sur l’efficacité du convoyage. Sous certaines hypothèses, il est possible de simplifier le problème par un système vis/bol « déroulé ». Deux approches sont alors mises en jeu : ? une approche expérimentale conduite à l’aide d’un pilote dédié permettant de faire varier les paramètres géométrique et opératoire et les propriétés des sédiments, ? une approche de modélisation qui consiste à décrire l’écoulement du sédiment pour la géométrie considérée et pour la rhéologie envisagée. Les résultats expérimentaux obtenus font apparaître clairement l’interaction entre la rhéologie des sédiments et la géométrie du canal sur l’efficacité de convoyage. La comparaison entre les résultats expérimentaux et numériques montre que l’écoulement est correctement décrit.