CFD-Modellierung des äolischen Transports von Partikeln — Sand, Staub, pulverförmige Stoffe — um Erosion, Ablagerungen und Belästigungen vorherzusehen.
In einem Kontext des Klimawandels, der zunehmenden Urbanisierung und des Drucks auf die natürlichen Lebensräume wird die Beherrschung der Phänomene des äolischen Partikeltransports — Sand, Staub, pulverförmige Stoffe — zu einer zentralen Herausforderung für die Nachhaltigkeit von Projekten.
Bei EOLIOS ermöglicht uns unsere Expertise in der numerischen Strömungsmechanik (CFD), die Bewegung dieser Partikel unter Windeinwirkung präzise zu modellieren, ihre Auswirkungen vorherzusehen und an jede Umgebung angepasste Lösungen zu entwerfen.
Dank eines Ansatzes, der Messungen vor Ort und numerische Simulation verbindet, bieten wir konkrete Antworten, um Anlagen zu sichern, Ökosysteme zu bewahren und die Lebensqualität zu verbessern.
Die Bewegung von Sand und Staub ist ein natürliches Phänomen, das von den Witterungsbedingungen, der Geländeform und den menschlichen Aktivitäten beeinflusst wird. In Küsten-, Wüsten- oder Industriegebieten können diese Bewegungen die Standsicherheit von Bauwerken gefährden, gesundheitliche Belästigungen verursachen oder das Landschaftsbild beeinträchtigen. EOLIOS setzt seine Kompetenzen in der Strömungsmechanik und der numerischen Modellierung ein, um diese Phänomene fein zu analysieren und angepasste Gestaltungslösungen vorzuschlagen.
Die Winderosion ist das Ergebnis vielfältiger Prozesse : Aufwirbeln der Partikel, Transport durch Saltation oder Suspension und Ablagerung. Diese Phänomene variieren je nach Korngröße, Bodenfeuchte, Pflanzendecke, Oberflächenhindernissen und vor allem Intensität und Richtung des Windes. EOLIOS untersucht all diese Parameter mit einem kombinierten Ansatz aus Geländemessungen und CFD-Modellierung.
Unsere Ingenieure bewerten die Ablagerungsrisiken an empfindlichen Strukturen (Straßen, Schienen, technische Gebäude), die potenziellen Erosionszonen (Böschungen, Strände, Dünen) sowie die Staubfahnen aus industriellen Tätigkeiten oder Erdarbeiten.
Die ersten Schritte einer Diagnose bestehen darin, die realen Umweltbedingungen zu charakterisieren : Geschwindigkeit und Richtung des Windes, Feuchte, Bodenrauigkeit, physische Hindernisse. EOLIOS setzt meteorologische Sensoren, Anemometer, Staubmessgeräte (PM10, PM2.5) und Vorrichtungen zur Erfassung von Flugsand ein, um die äolischen Ströme zu quantifizieren.
Diese Daten ermöglichen es, die Emissionsquellen (vegetationsfreie Flächen, Baustellenbereiche, Wanderdünen) sowie die bevorzugten Transportkorridore zu identifizieren. Die Messung vor Ort bildet zugleich eine wesentliche Grundlage, um die numerischen Modelle zu kalibrieren.
Die CFD-Simulationen bilden die Wechselwirkungen zwischen der Luftströmung und den transportierten festen Partikeln nach. Je nach Bedarf setzt EOLIOS geeignete Modelle ein, um die verschiedenen Korngrößen, ihre Ablagerungsgeschwindigkeit und ihr Verhalten in Gegenwart von Hindernissen zu simulieren. Diese Modelle berücksichtigen die Effekte der Turbulenz, die Geschwindigkeitsgradienten am Boden, die Rauigkeit und die zeitliche Entwicklung des Windes und kartieren präzise die Erosionszonen, die Transportkorridore und die Ablagerungen am Fuß der Bauwerke.
In Küsten- oder Wüstengebieten können Sandströme die Standsicherheit von Infrastrukturen gefährden (Zäune, Straßen, Eisenbahnen, technische Gebäude). Unsere Studien bestimmen die zu erwartenden Anhäufungshöhen, die Zonen geringerer Durchmischung, die zur Ablagerung neigen, und bewerten die Dauerhaftigkeit der vorhandenen Schutzvorrichtungen (Windschutznetze, Böschungen, Palisaden). Spezifische Simulationen optimieren die Platzierung von Schirmen, Bepflanzung oder Erosionsschutzmaterialien.
An Standorten von Steinbrüchen, Lagerung oder Verarbeitung pulverförmiger Materialien erzeugen Staubemissionen gesundheitliche Risiken für die Beschäftigten, Belästigungen für die Anwohner und schädliche Ablagerungen. EOLIOS analysiert die Staubausbreitung unter realen Bedingungen (starker Wind, fahrende Maschinen, Förderung) und schlägt Korrekturmaßnahmen vor : Ausrichtung der Lager, Vernebelung, Begrünung, aeraulische Barrieren. Die Ergebnisse werden im Hinblick auf die Luftqualitätsnormen und die örtlichen rechtlichen Anforderungen ausgewertet.
Der Ansatz von EOLIOS vereint alle Dimensionen des Phänomens : Geländekenntnis, hochwertige Instrumentierung, fortgeschrittene numerische Analyse und Interpretation durch spezialisierte Ingenieure. Diese Kombination liefert zuverlässige und einsatzfähige Diagnosen, die direkt für den Entwurf oder die Optimierung von Projekten nutzbar sind.
Unsere Leistungen umfassen dynamische Karten der Partikelströme, 3D-Visualisierungen der Risikozonen, Indikatoren für Erosion oder Ablagerung und technische Empfehlungen (Anordnung von Schirmen, Begrünung, Änderung topografischer Profile).
Know-how : die Studie zur Luftverschmutzung
FußgängerkomfortFußgängerkomfort — La Défense
SolarenergieWindeinwirkung — Solarkraftwerk
RooftopRooftop eines Palastes — Casablanca
FußgängerkomfortLufttechnischer Komfort — Schule
RooftopWindkomfort — Rooftop
HochhausWindeinwirkung — Hochhausturm — Caen
LuftqualitätLuftqualität — RER-Bahnhof Issy
SicherheitSicherung eines Gewerbegebietes — Windrisiko
HochhausWindeinwirkungen — Tours Olympiades — Paris
SportWindkomfort — PSG-Trainingszentrum
WindpotenzialWindstudie — La Défense
HochhausTour Liberté — La Défense
LuftqualitätErfassung von Feinstaub — U-Bahn
WindpotenzialBalenciaga — Windpotenzial
CFD-Expertise, realisierte Projekte und technische Dossiers: der gesamte Bereich Luft & Wind an einem Ort.