Etudes expérimentales et numériques d'un jet de particules : application au freinage ferroviaire
Résumé
Urban railway transportation, although regarded as an sustainable alternative to individual transport, is now the subject of growing interest in health risk and exposure to fine particulate matter. Measurements of fine particulate matter (PM) in several underground networks of worldwide cities have revealed relatively high levels. These measurements are based on average rates measured mainly in stations and do not make it possible to identify precisely the origin of the particles. The main objective of this work is to provide experimental data to improve numerical predictive models of transport and particle behavior resulting from the braking of rolling stock. This contribution aims to numerically test the "Suspension balance Method" (SBM), method based on the phenomena of migration of particles in a flow. A canonical configuration of flow is defined (jet of particles in boundary layer) in order to carry out an experimental validation by optical methods. These tests are carried out in a hydraulic channel with injection of calibrated particles.
Les transports ferrés urbains, bien que considérés comme une alternative écologique au transport individuel, font aujourd’hui l’objet d’un intérêt grandissant en termes de risque pour la santé et d’exposition aux particules fines. Des campagnes de mesures aux particules fines (PM) effectuées dans plusieurs réseaux souterrains de métropoles mondiales ont révélé des niveaux relativement élevés. Ces mesures se basent sur des taux moyens mesurés principalement en stations et ne permettent pas d’identifier précisément la provenance des particules. L’objectif principal de ce travail est d’apporter, par voie expérimentale, des éléments permettant d’améliorer les modèles numériques prédictifs de transport et de comportement des particules issues du freinage d’un matériel roulant. Cette étude vise principalement à tester numériquement la « Suspension balance Method »(SBM), méthode basée sur les phénomènes de migration de particules dans un écoulement. Une configuration canonique d’écoulement est définie (jet de particules en couche limite) en vue de procéder à une validation expérimentale par méthodes optiques. Ces essais sont réalisés dans un canal hydraulique avec injection de particules calibrées.