Analyse par CFD d’un dispositif de prélèvement dichotomique d’aérosols semi-volatils pour les mesures de terrain.

Les aérosols semi-volatils sont présents simultanément sous forme particulaire et vapeur et possèdent une grande diversité chimique. Du fait d’effets différents sur la santé, l’évaluation de l’exposition des salariés nécessite le prélèvement séparé des deux phases. Cet article présente des simulations numériques en 2D et 3D réalisées sur un dispositif de prélèvement dichotomique (SADS) basé sur le principe de l’impacteur virtuel. Ces simulations numériques ont révélé les phénomènes physiques diminuant l’efficacité de séparation du dispositif. Après validation des simulations numériques par comparaison avec les tests expérimentaux, le modèle numérique développé a été utilisé pour tester les performances du SADS vis-à-vis des aérosols présents sur le terrain.
Les résultats montrent que l’effet de la dispersion turbulente réduit l’efficacité de séparation pour les particules submicroniques qui ont une faible inertie. De plus, les dépôts aux parois réduisent l’efficacité de séparation pour les particules ayant une inertie plus grande. Le modèle numérique de CFD simulant trois aérosols réels mesurés sur le terrain que sont les fumées de bitume, les nitrosamines et les fluides de coupe, montre que l’efficacité de séparation massique du SADS est supérieure à 95% pour chacun des aérosols cités.