Optimisation de la forme des décanteurs lamellaires à flux croisés par la modélisation numérique 3D

L’objectif de cette étude est l’optimisation du fonctionnement hydraulique tridimensionnel d’un décanteur lamellaire à flux croisés. Le critère d’optimisation choisi est l’équirépartition hydraulique du débit entre les lames. La modélisation 3D complète de l’ouvrage permet de montrer la répartition des vitesses, la localisation des zones de recirculation et les chemins préférentiels d’écoulement à l’amont, à l’aval et entre les lames du décanteur. Concrètement, ce sont les modalités géométriques d’alimentation et de sortie qui sont testées afin de satisfaire au mieux le critère d’optimisation précédemment défini. La modélisation hydraulique des formes de l’ouvrage a montré que la tranquillisation et la répartition des flux sont beaucoup plus importantes sur la partie amont que sur la zone aval. Sans dispositif d’entrée particulier, un pourcentage très élevé (80%) du débit passe dans 20% des lames. La répartition est médiocre et le décanteur n’atteint pas les performances qui sont attendues compte tenu de la faible surface de décantation active mise en jeu. La création de chicanes, de siphons ou de parois plongeantes permet de diminuer la vitesse à l’amont des lames. En modifiant peu à peu les géométries testées, nous avons obtenu un prototype de décanteur lamellaire permettant d’homogénéiser au maximum la vitesse de l’eau à travers les lames.