Equilibrage des débits dans des hottes d’aspiration

Trois hottes permettent d’aspirer les fumées issues de trois postes de travail. Les hottes sont montées en série sur un gaine d’aspiration. On pressent un problème d’équilibrage des débits dans chacune des hottes d’aspiration. On propose le vérifier à  l’aide de l’outil de simulation numérique en mécanique des fluides et thermique (CFD Computational Fluid Dynamics). Le ventilateur permettant de créer la dépression d’aspiration n’est pas modélisé et un débit volumique est imposé sur la section horizontale en haut de gaine. Cette gaine est reliée à une cheminée en passant par une une installation de traitement qui ne sont pas prises en compte dans la simulation.

Géométrie initiale

hotte n°1 50%

hotte n°2 29%

hotte n°3 21%

La méthode choisie ici pour l’équilibrage des débits dans les trois hottes est la disposition d’un diaphragme dans la gaine menant à la première hotte, afin de créer des pertes de charges dans le circuit le plus alimenté.

Ajout d’un diaphragme

hotte n°1 33%

hotte n°2 39%

hotte n°3 28%

En plus des débits dans les hottes, on visualise les champs de vitesse et de pression afin d’aller plus loin dans l’optimisation de l’équilibrage de débit. Cela permet également de repérer des zones de recirculations éventuelles qui pourraient causer des accumulations de poussière, être responsable de l’apparition de vibrations ou simplement d’une création de perte de charge excessive. Il est intéressant de vérifier la variation du point de fonctionnement débit-pression avec l’ajout du diaphragme en comparant le surplus de pertes de charges avec la courbe caractéristique du ventilateur.