À propos des contrôles de mélange visant à garantir la qualité de l’eau

InfoWorks WS Pro prend en charge les modèles de mélange suivants pour les réservoirs :

  1. Mélange complet : modèle basé sur un seul compartiment où l’eau est complètement mélangée.
  2. À deux compartiments : modèle basé sur deux compartiments où l’eau est complètement mélangée : zone d’entrée/sortie et zone principale.
  3. À trois compartiments : modèle basé sur trois compartiments où l’eau est complètement mélangée : zone d’entrée/sortie, zone principale et zone morte. Un échange d’eau peut se produire entre la zone principale et la zone morte.
  4. Premier entré, premier sorti : modèle basé sur l’absence de mélange dans le réservoir. Le premier volume d’eau à entrer dans le réservoir est aussi le premier à en sortir.
  5. Premier entré, dernier sorti : modèle basé sur l’absence de mélange dans le réservoir. Le premier volume d’eau à entrer dans le réservoir est le dernier à en sortir.

Mélange complet

Le modèle Mélange complet est le modèle par défaut. L’eau entrant dans le réservoir est instantanément et complètement mélangée à l’eau qui y est déjà stockée.

À deux compartiments

Le modèle À deux compartiments repose sur deux zones où l’eau est complètement mélangée : une zone d’entrée/sortie (Compartiment 1) et une zone principale (Compartiment 2).

Lorsque le réservoir est en cours de remplissage, l’eau pénètre dans le compartiment d’entrée/sortie. Lorsque cette zone est pleine, tout trop-plein est acheminé vers le deuxième compartiment. Lors de la vidange, l’eau est prélevée dans le compartiment d’entrée/sortie qui est ensuite réalimenté avec l’eau du deuxième compartiment. Comme l’eau n’est ajoutée et retirée que dans une seule zone, l’eau stockée dans le deuxième compartiment y stagne plus longtemps, ce qui favorise les réactions chimiques.

Le paramètre requis pour modéliser un réservoir à l’aide du modèle de mélange À deux compartiments est la Fraction du volume du compartiment d’entrée/sortie (la fraction du volume total du réservoir qui constitue le compartiment d’entrée/sortie du modèle de mélange). Si la fraction du volume d’entrée/sortie est définie sur zéro, le modèle revient au modèle Mélange complet.

Les paramètres du modèle de mélange utilisé pour garantir la qualité de l’eau sont spécifiés sur la page Contrôle de réservoir de la feuille de propriétés Réservoir.

Modèle de mélange de réservoir À deux compartiments

À trois compartiments

Le modèle À trois compartiments repose sur trois zones indépendantes où l’eau est complètement mélangée : une zone d’entrée/sortie (Compartiment 1), une zone principale (Compartiment 2) et une zone morte (Compartiment 3).

L’eau entre et sort du réservoir par la zone d’entrée/sortie. L’ordre de remplissage des zones est le suivant :

  1. Zone d’entrée/sortie
  2. Zone morte
  3. Zone principale

Lors du remplissage, l’eau pénètre dans le compartiment d’entrée/sortie et le trop-plein remplit d’abord le troisième compartiment, ou zone morte. Une fois cette zone remplie, le trop-plein du compartiment d’entrée/sortie passe directement dans le deuxième compartiment, ou zone principale. Afin d’éviter que la zone morte ne soit complètement isolée du reste du réservoir, un taux d’échange est spécifié pour permettre un transfert d’eau entre la zone morte et le compartiment principal tant que ces deux compartiments contiennent de l’eau. Lors de la vidange, l’eau sort d’abord de la zone d’entrée/sortie, qui est ensuite réalimentée par l’eau du compartiment principal. Une fois le compartiment principal vide, l’eau est prélevée dans la zone morte, puis dans le compartiment d’entrée/sortie.

Les paramètres requis pour modéliser un réservoir à l’aide du modèle de mélange À trois compartiments sont les suivants :

Si la fraction du volume de la zone morte est définie sur zéro, le modèle revient au modèle À deux compartiments. Si la fraction du volume d’entrée/sortie est définie sur zéro, le résultat est une variante du modèle À deux compartiments avec la zone morte comme deuxième compartiment, mais avec un taux d’échange supplémentaire entre les deux compartiments.

Les paramètres du modèle de mélange utilisé pour garantir la qualité de l’eau sont spécifiés sur la page Contrôle de réservoir de la feuille de propriétés Réservoir.

Modèle de mélange de réservoir À trois compartiments

Premier entré, premier sorti

Le modèle Premier entré, premier sorti repose sur l’absence de mélange dans le réservoir. L’eau est modélisée sous forme de paquets discrets. Les paquets quittent le réservoir dans l’ordre dans lequel ils y sont entrés.

Chaque paquet d’eau entrant est ajouté en séquence. Il conserve son volume et subit des réactions chimiques indépendamment des autres paquets.

Ce modèle peut convenir aux réservoirs dont l’entrée et la sortie sont situées aux extrémités opposées du réservoir et où le mélange n’est pas important.

Modèle de mélange de réservoir Premier entré, premier sorti

Premier entré, dernier sorti

Le modèle Premier entré, dernier sorti repose sur l’absence de mélange dans le réservoir. L’eau est modélisée sous forme de paquets discrets. Les paquets quittent le réservoir dans l’ordre inverse de leur entrée dans celui-ci.

À mesure que l’eau pénètre dans le réservoir, elle « s’empile » en une série de paquets et, au moment de sa sortie, la première eau à quitter le réservoir est celle du dernier paquet ajouté. Chaque paquet d’eau subit des réactions chimiques indépendamment des autres paquets.

Ce modèle peut convenir aux réservoirs qui ne comportent qu’une seule entrée/sortie.

Modèle de mélange de réservoir Dernier entré, premier sorti

Sujet parent : À propos des simulations de la qualité de l’eau