TIPE Modélisation marée noire

[BlueScreen]

Bonjour,

J'aimerais réaliser une modélisation de la diffusion d'une marée noire (à partir d'équations de réaction a priori) afin de répondre à une problématique du type :
Peut-on prévoir l'évolution d'une pollution afin de prévoir son impact et intervenir de manière efficace?
Les équations de réaction n'ayant pas été abordées en cours, j'ai un peu de mal à en tirer quelque chose et je bloque sur plusieurs points.
Tout d'abord, trouver le coefficient de diffusion du polluant (je pensais prendre du pétrole brut).
Et ensuite dresser une modélisation concrète de la diffusion du polluant à partir d'équations (une approche eulérienne semblait intéressante, avec une prise en compte du vent et/ou du courant de l'eau)...
Voilà ce que j'ai trouvé comme équation qui me semblait prometteuse pour modéliser la situation :

Avec C la concentration du polluant (pétrole ou autre)
: le champ de vitesse de l'écoulement
S = le terme source (je ne vois pas trop ce qu'il représente)
Kc = le coef. de diffusion


Merci d'avance
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[LPFR]

Bonjour et bienvenu au forum.
Les processus de diffusion son très rapides à courtes distances (la transmission de neurotransmetteurs au niveau de synapses se fait par diffusion).
Pas contre pour des grandes distances (centimètres) la diffusion prend des années.

Dans le cas des marées noires ce n’est pas la diffusion qui compte. Mais les courants et les dérives provoqués par les vents. Puis pour le mélange, il n’y a que les vagues déferlants.

Dans le cas de pollutions miscibles, ce sont les turbulences et la convection qui agissent. La diffusion ne joue que sur les derniers microns.
Au revoir.

[BlueScreen]

Du coup, il faut bien utiliser des équations de convection, celle introduite au-dessus vous parait-elle correcte ? Et si oui, comment concrètement je peux en tirer quelque chose pour modéliser la propagation du polluant? Y a-t-il notamment des simplifications possibles ; et surtout une expression pour ce fameux S(t) ?

[obi76]

Bonjour,

on va rentrer un peu plus dans le détail. Ce qu'a dit LPFR est vrai si on résout toutes les échelles de l'écoulement fluide. Dans votre cas ce n'est pas possible.

Les petites structures de l'écoulement vont effectivement brasser et mélanger votre polluant de manière convective. mais si vous ne simulez pas ces petites échelles et les modélisez, cela revient dans les équations de transport à un terme qui s'apparente à de la diffusion (que l'on appelle diffusion turbulente, et qui est plusieurs ordres de grandeur supérieurs à la diffusion des espèces). A grande échelle, c'est une diffusion due à une convection locale par de petites structures.

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Bonjour Obi76.
C’est bien que vous preniez en main le sujet (tant mieux pour BlueScreen).
Mais cette convection par turbulence dépend précisément des turbulences et celles-ci n’ont lieu que dans des vagues déferlantes et dans les « moutons ». Donc, il faut des modèles qui relient cette turbulence à l’état de la mer et au vent.

Évidement, beaucoup de travail a été fait sur ce sujet. On peut le constater en cherchant [oil spill diffusion] dans Google.
Au revoir.

[obi76]

Re- (et merci ),

si le polluant flotte, alors effectivement ce ne sont que les phénomènes de surface qui vont brasser, mais celle-ci ne se réduisent pas aux vagues et déferlantes. Les tourbillons aussi participent, et au pif je dirai meme que c'est eux qui contribuent le plus. Ce qu'il faudrait c'est l'échelle de Kolmogorov des tourbillons en surface, et d'estimer un coefficient de diffusion turbulente à partir de cette longueur.

La turbulence à très petite échelle se produit effectivement majoritairement au niveau des déferlantes, mais meme une turbulence de dimensions plus élevées (~10 aine de mètres) suffit pour diffuser le polluant. Ces phénomènes n'interviennent pas sur la meme partie du spectre turbulent, on a donc une diffusion (principale) à grande échelle du aux tourbillons à grande échelle, et les déferlantes qui ne font que "terminer le boulot" du mélange sur les petites échelles.

[charlottet35]

Salut, je fais également mon TIPE sur l'étude de l'étalement d'une nappe d'hydrocarbures cette année. Si tu as réussi à le faire, as-tu apportr un aspect expérimental à ton étude? Si oui comment as-tu procédé? Merci beaucoup !!!!!!!