Turbulence et diffusion d'un gaz lourd dans l'atmosphère

Turbulence and diffusion of a heavy gas inside the atmosphere

Commissariat à l'énergie atomique Centre d'études nucléaires de Grenoble

Résumé

L'émission dans l'atmosphère d'un gaz polluant ou inflammable est un des risques potentiels de l'industrie chimique. L'étude décrite a été entreprise en vue de prédire l'évolution d'un gaz lourd près de son point d'émission. Elle a été réalisée à l'aide du système TRIO de logiciels de calcul d'écoulements turbulents tridimensionnels, destiné, à l'origine, au calcul des phénomènes thermohydrauliques mis en jeu dans les installations nucléaires. La variété des phénomènes présents dans ces installations a conduit à la réalisation de logiciels de résolution de problèmes thermohydrauliques généraux: un logiciel fondé sur la méthode des éléments finis (TRIO.EF), un logiciel fondé sur la méthode des volumes finis (TRIO.VF). Ils utilisent une modélisation de la turbulence du type (k, ε) avec prise en compte des effets de densité. Les prédictions du logiciel TRIO.VF sont comparées avec des essais de rejet d'un gaz lourd réalisés sur le site de Thorney Island dans le cadre d'un programme européen.

Abstract

The dispersion of a toxic or flammable gas into the atmosphere is one of the potential risks of the chemical industry. The present study deals with the transport of a heavy gas in the atmosphere. A numerical simulation carried out with the TRIO system which was developed for multidimensional flow computations is presented. The TRIO system was originally developed for computation of thermal hydraulic phenomena in the nuclear industry - General methods had to be used to deal with the variety of flow phenomena encountered - Two solvers were developed based on a finite element methode (EF) and a finite volume method (VF). The results of TRIO-VF are compared to the heavy gas dispersion experiments on Thorney Island.