AMENAGEMENT DU P3 INSTITUT PASTEUR
Description de l’étude
L’objet de l’étude est le dimensionnement d’un rideau d’air froid anti-moustique dans le cadre de recherches microbiologiques. Les hypothèses de fonctionnement de la barrière à air (permettant de stopper les moustiques) sont une vitesse d’air supérieur à 1m/s pour une température de 6°C.
Une CFD (Computational Fluid Dynamics) a été utilisée pour évaluer les vitesses d’air dans le local durant la conception.
Les principaux objectifs sont l’étude des vitesses d’air dans l’embrasure de la porte et la validation des solutions techniques à mettre en œuvre.
Le logiciel utilisé pour réaliser les études est le logiciel Autodesk Simulation CFD. La maquette numérique a été réalisée avec le logiciel Inventor Fusion à partir d’une maquette BIM Architecte.
Nous réalisons ces études considérant l’air comme un fluide incompressible dans un régime stationnaire. La solution numérique est conduite à travers la linéarisation et la discrétisation de l’ensemble des équations de conservation, ce qui nécessite la sous-division du domaine de calcul en un nombre de volumes finis non contigus. La résolution de l’étude consiste à la résolution du système d’équation non-linéaire de Navier-Stokes.
Pour cette première configuration, les vitesses d’air ne sont pas maintenues à des vitesses supérieures à 1 m/s sur l’ensemble de la porte.
Le système ne permet pas d’obtenir les conditions souhaitées dans l’embrasure de la porte, toutefois la répartition des vitesses d’air inférieur (de 0,8 m/s à 0,4 m/s) permet d’émettre l’hypothèse que le système sera fonctionnel en augmentant les vitesses d’air en sortie de rideau d’air.
Une version verticale, supprimant la zone morte en partie supérieure de l’embrasure est proposée à l’étude.
Les vitesses d’air ne sont pas maintenues à des vitesses supérieures à 1 m/s sur l’ensemble de la porte pour une fente de 900* 25mm.
Le système ne permet pas d’obtenir les conditions souhaitées dans l’embrasure de la porte, toutefois la répartition des vitesses d’air inférieur (de 0,8 m/s à 0,4 m/s) permet d’émettre l’hypothèse que le système sera fonctionnel en augmentant les vitesses d’air en sortie de rideau d’air.
Une dernière version est étudiée.
Dans ce cadre, le système est efficace sur toute l’embrasure de la porte pour la section de fente déterminée et un positionnement en imposte de porte à une hauteur de 2m. Les sections de reprises en parties basses sont assurées par deux grilles de reprise latérales.
Nous considérons la barrière active (air à 1 m/s et 6°C) sur l’ensemble de la porte après un temps de mise en fonctionnement de l’ordre de 3 secondes (considération uniquement aéraulique).
L’acoustique et le rendement du système ont pu être optimisés par la mise en place d’un caisson de diffusion optimisé (cône triangulaire à ailette).
L’aéraulique générale du local sera perturbée pendant la mise en fonctionnement du rideau d’air. Toutefois les vitesses d’air élevées (vitesse d’air > 0,6 m/s) sont principalement localisées dans l’espace SAS et sur des bandes localisées au niveau des parois à proximité directe du rideau d’air froid.