Dust Ioniser - Rapport final et annexes

ESTACALAB – Rapport QUAD 2024/006 Juillet 2026 5 3.3.1 Positionnement du dispositif d’ionisation : L’ioniseur est un dispositif permettant de générer des ions négatifs qui vont charger et polariser les particules les faisant s’agglomérer entre elles et donc les faire grossir pour se déposer par gravité ou impaction. L’ioniseu r est installé au centre de la bulle, de manière à favoriser une diffusion uniforme du champ ionisant dans l’ensemble du volume expérimental. Ce positionnement permet de limiter les effets de gradients spatiaux liés à l’inhomogénéité du champ électrique et d’assurer que l’ensemble du volume soit soumis au traitement. 3.3.2 Génération et injection de particules L’atmosphère particulaire est générée à l’aide de dispositifs spécifiques : • AGK 2000 ou RBG 1000 : générateurs d’aérosols secs permettant la production de particules de référence avec une distribution granulométrique contrôlée. • Les particules sont injectées progressivement dans la bulle jusqu’à atteindre une concentration cible de 1000 µg/m³ (concentration totale), valeur représentative des niveaux observés en environnements de chantier ferroviaire (Colinet et al., 2019 ; Jones et al., 2021). 3.3.3 Homogénéisation de l’air Afin de garantir une distribution homogène des particules dans le volume expérimental, le système de brassage par ventilation (Figure 1) (ventilateur axial du point 2 de la figure1) est activé pendant l’injection . Ce brassage accélère la dispersion des particules et réduit la formation de gradients locaux. Deux conditions de fonctionnement sont considérées : • Avec brassage, ventilateur axial activé durant la phase d’injection des polluants et gardé activé durant la phase d’abattement ; • Sans brassage, ventilateur axial activé durant la phase d’injection des polluants et puis désactivé durant la phase d’abattement. 3.3.4 Stabilisation et décroissance des concentrations Une fois le seuil de 1000 µg/m³ atteint, l’injection est arrêtée. La concentration est alors mesurée en temps réel à l’aide des instruments de mesure (DustTrak et Grimm Mini WRAS). Cette phase permet de caractériser la dynamique de décroissance des concentrations en particules, en l’absence et en présence du dispositif d’ abattement. 3.3.5 Essais croisés d’ionisation Afin d’isoler l’effet propre de l’ionisation et de son interaction avec le brassage ou la filtration, un plan expérimental en mesures croisées a été défini. Les essais ont été menés selon cinq configurations expérimentales, permettant d’isoler l’effet propre de chaque mécanisme : ▪ Référence passive : ni brassage, ni ionisation, ni filtration. Cette condition permet de caractériser la décroissance naturelle des particules par sédimentation, diffusion et dépôt sur les parois. ▪ Brassage seul : activation exclusive du ventilateur de brassage de la bulle , afin d’évaluer l’influence du mouvement d’air sur la persistance et la dispersion des particules. ▪ Ionisation seule (sans filtre HEP A 1 ) : activation de l’ioniseur sans filtre, pour quantifier l’effet direct du champ ionisant sur l’agglomération et la sédimentation. ▪ Ionisation + brassage (sans filtre HEPA) : combinaison des deux mécanismes, afin d’analyser d’éventuelles synergies entre ionisation et convection forcée. 1 HEPA : High Efficiciency Particulate Air (filtres à hautes efficacités)