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ENCentre d'Enseignement et de Recherche en Environnement Atmosphérique
Laboratoire Commun
École des Ponts ParisTech - EDF R&D
Thèse - Caractérisation expérimentale et modélisation de la dispersion atmosphérique en vent faible et en milieu bâti
Présentation
Durée : 3 ans
Les études d’impact de rejets atmosphériques doivent prendre en compte les conditions météorologiques représentatives du site considéré. Les situations de vent faible tendent à favoriser la stagnation des polluants à proximité de leur source d’émission et sont pénalisantes pour la dispersion. Ces situations sont cependant généralement ignorées ou prises en compte de manière approximative car elles restent très difficiles à modéliser. L’amélioration de la compréhension et de la modélisation des situations de vent faible se heurte aux difficultés de caractérisation expérimentale (ces situations ne peuvent pas être reproduites en soufflerie). De plus, au plan international, peu de campagnes de mesures sur site ont été réalisées pour ce type de conditions, notamment en milieu bâti. Les jeux de données existants ne permettent de couvrir que partiellement les situations de vent faible et de stratifications thermiques associées. Le milieu bâti induit des modifications profondes de l’écoulement, de la turbulence, et donc de la dispersion. Les modèles de CFD (Computational Fluids Dynamics) sont généralement considérés comme les mieux adaptés pour une modélisation réaliste de ces modifications. Cependant, l’application de ce type de modèle en vent faible se heurte à des problèmes spécifiques (notamment : convergence numérique plus difficile, modélisation de la turbulence, prise en compte du « méandrement », validité de la loi de paroi).
La thèse sera centrée sur l’étude de la dispersion en champ proche, en milieu bâti (représentatif d’un site industriel ou d’un quartier urbain), dans des conditions de vent faible incluant des cas de vents calmes.
Les objectifs de la thèse seront :
- d’acquérir des données expérimentales de dispersion de gaz traceur sur site et de les analyser ;
- de faire progresser la connaissance et la compréhension des mécanismes qui pilotent la dispersion atmosphérique en condition de vent faible ;
- de définir et valider une méthodologie de modélisation (approche eulérienne et lagrangienne) permettant de prendre en compte les spécificités de ces situations de vent faible.
La démarche scientifique adoptée dans le cadre de la thèse associe l’approche expérimentale (utilisation d'un gaz traceur) et la modélisation CFD (Code_Saturne, développé par EDF-R&D et le CEREA) de la dispersion en condition de vent faible.
La thèse sera encadrée par le CEREA, EDF-R&D et l’IRSN. La thèse se déroulera en partie à l’IRSN (au LRC à Cherbourg-en-Cotentin) et en partie au CEREA (dans les locaux EDF-R&D à Chatou).
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