Qualification de sorbonnes – Laboratoire

Les salles blanches sont utilisées dans de nombreux domaines de l’industrie, elles requièrent un contrôle strict en matière de température, d’hygrométrie et de taux de particules. Par conséquent, connaitre les conditions thermo-aérauliques d’une salle blanche est primordial. Pour cette mission, l’équipe EOLIOS a étudié les écoulements d’air dans un laboratoire. Dans ce cas précis, la présence de sorbonnes vient complexifier le comportement aéraulique des salles et par conséquent diminuer les possibilités d’installation CVC. L’enjeu de l’étude est donc la maîtrise des phénomènes thermo-aérauliques particuliers induits par les systèmes CVC sur la qualification des sorbonnes.

Schéma de fonctionnement d’une sorbonne

La sorbonne de laboratoire est un système de protection localisée généralement utilisée dans des lieux où des substances dangereuses sont manipulées. Sa mission est de limiter l’exposition des humains à ces substances nocives. Pour cela un flux d’aspiration d’air capte et évacue les vapeurs toxiques et autres poussières volatiles générées dans son enceinte. Pour s’assurer du maintien de leurs performances au cours du temps les sorbonnes de laboratoire font l’objet de contrôles périodiques et sont soumises à la norme EN 14175.

La norme EN 14175 n’indique pas de seuil en ce qui concerne la vitesse d’air frontale en entrée de sorbonne, cependant l’INRS (Institut National de Recherche et de Sécurité) en recommande une de 0,4 m.s-1. De plus, lorsque la sorbonne est en fonctionnement, la norme impose une concentration de fuite des polluants inférieure à 0,1 ppm. L’objectif de cette étude est de vérifier que les systèmes CVC du laboratoire ne perturbent pas le flux d’air frontal en entrée de sorbonne et de quantifier le taux de fuite lorsque la sorbonne est en fonctionnement.

Pour cette étude, aucun dysfonctionnement des sorbonnes lié à l’emplacement des systèmes CVC n’a été décelé. Le plan des vitesses horizontales illustre bien que les vitesses en entrée des sorbonnes sont supérieures à 0.4m/s. Néanmoins, plusieurs zones d’inconfort aéraulique ont été mises en évidence pour les opérateurs.

Les résultats sur la présence du gaz traceur à 0,1ppm montrent que la totalité des polluants reste confinée dans les sorbonnes.

La qualification de ces sorbonnes à ainsi pu être réalisée.

Qualification numérique au gaz traceur de sorbonnes

Etude des vitesses d’air dans le laboratoire, sorbonnes en fonctionnement

Les simulations numériques contribuent à avoir une meilleure compréhension des phénomènes physiques. L’intérêt majeur de la CFD est de prévoir et vérifier toutes les éventualités afin de développer des solutions techniques pertinentes. Grâce à ses serveurs de calculs, les modèles d’EOLIOS peuvent être simulés dans leur intégralité avec une grande précision en un lapse de temps restreint. Cela permet d’analyser simultanément l’impact de nombreux phénomènes sur l’évolution thermo-aéraulique d’un espace

De plus, la simulation numérique permet d’accéder à de nombreux paramètres qui sont difficilement accessibles à travers les expériences et les relevés. Par exemple, dans le cas de la qualification des sorbonnes, la quantification du taux de fuite des polluants peut s’avérer complexe et couteux alors que dans les simulations, selon le raffinement du maillage, il est possible d’acquérir les données de mesure pour n’importe quel point et non de façon exclusivement localisée.

Avoir recourt à une simulation CFD, permet d’analyser, prévoir, vérifier et corriger toutes erreurs pouvant survenir dans votre conception. Cette méthode rapide et précise permet d’économiser du temps et des coûts de conception. De plus cela garantit des résultats concrets et fiables. Intégrer la CFD dans la phase de conception signifie faire appel à des experts pour s’assurer qu’aucuns problèmes n’interviennent dans le futur.