Simulation numérique d’un réacteur solaire de traitement des eaux de rejet par le code de calcul Ansys Fluent

Abstract

La modélisation mathématique des fluides numérique est une méthode efficace pour la conception et l'optimisation des performances des processus physiques et chimiques très complexes destinés à la désinfection de l'eau. Photolyse de l'eau est une technique sure et économique pour réduire la contamination bactérienne. Il exploite l'effet germicide de la lumière UV solaires ou artificiels pour inactiver les micro-organismes pathogènes. Dans ce travail, nous proposons des modèles d'irradiation, cinétiques et hydrodynamiques utilisés pour simuler un photo réacteur solaire utilisé pour la désinfection des eaux et un exemple d'une étude de simulation effectuée par Fluent Software. Dans cette étude, trois modèles mathématiques ont été considérés : 1. Modelés de l’hydrodynamique 2. Modèles de la distribution de rayonnement 3. Modèles pour la cinétique d’inactivation La méthode des volumes finis par le code fluent a été utilisée pour résoudre les équations de Navier-Stockes régissant l’écoulement en régime turbulent par le modèle K-Ԑ, L’équation du transfert radiatif a été résolue par le modèle des ordonnées discrètes (OD) et

L’approche eulérienne du mouvement des particules dans l’eau a été choisie pour calculer la dose reçue par les microorganismes. Les résultats obtenus montrent que, la distribution de l’intensité, ainsi que la dose reçue par les micro-organismes est influencée par la vitesse d’entrée, la transmission, la répartition du rayonnement. L’optimisation de ces derniers constitue la base pour la conception et la performance du système de désinfection par UV