Download SIMULATION PAR DIFFÉRENCES FINIES DES ÉCHANGES

MINISTÈRE DE L'INDUSTRIE ET DE LA RECHERCHE
BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES
SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL
B.P. 6009 - 45018 Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.00.12
SIMULATION PAR DIFFÉRENCES FINIES
DES ÉCHANGES THERMIQUES DANS LES MILIEUX SATURÉS
DESCRIPTION ET MODE D'EMPLOI DU PROGRAMME EDITH
par
A.-C. GRINGARTEN, P.-A. LANDEL et J.-P. SAUTY
Département géothermie
Département géologie de l'aménagement
B.P. 6009 - 45018 Orléans Cedex
Tél.: (38) 63.00.12
B.P. 6009 - 45018 Orleans Cedex
76 SGN 579 GTH
Tél.: (38) 63.00.12
Décembre 1976
RESUME
On trouvera, dans le présent rapport, la description
et le mode d'emploi du programme EDITH qui permet de simuler par
différences finies les transferts de chaleur dans un aquifère et
ses épontes.
EDITH prend en compte les échanges thermiques par convection dans 1'aquifère, et par conduction dans 1'aquifère et ses
épontes. Il permet d'étudier des systèmes réels hétérogènes, et de
géométrie quelconque, à épontes multicouches (trois dimensions],
suivant une représentation tridimensionnelle dans un plan horizontal,
en coupe verticale, ou suivant un plan de symétrie cylindrique.
Le programme EDITH peut être utilisé pour la prévision
du comportement d'un gisement d'eau chaude exploité à l'aide de
puits de production et de puits de réinjection, pour l'étude du
stockage de calories dans le sous-sol, ou encore pour l'évaluation
de risques de pollution thermique des nappes.
SOMMAIRE
RESUME
INTRODUCTION
-
1
* " 5!JôiîP_D^APPLIÇATigN_py_PRgGRAMME
4
1.1.
Possibilités du programme
4
1.2.
Données et résultats
5
2 - EQUATIONS
5
2.1. Equations générales
5
2.2. Equations simplifiées
6
3 - DISCRETISATION
8
3.1. Calcul hydraulique
a
3.2. Calcul thermique
3.2.1. Echanges verticaux
3.2.1.1. Calories entrant par le haut
3.2.1.1.1. Cas d'une maille dans la couche supérieure
(couche n° 1)
.9
.
9
9
9
3.2.1.1.2. Cas d'une maille dans une couche différente de la
couche supérieure '
10
3.2.1.2. Calories entrant par le bas
11
3.2.2. Echanges horizontaux
11
3.2.2.1. Echanges avec l'Ouest
11
3.2.2.1.1. Echanges peu? conduction (horizontale)
3.2.2.1.2. Echanges par convection
11
•
12
3.2.2.2. Echanges avec l'Est
12
3.2.2.2.1. Conduction
12
3.2.2.2.2. Convection
12
3.2.2.3. Echanges avec le Sud
, ••• • 13
3.2.2.3.1. Conduction
13
3.2.2.3.2. Convection
13
3.2.2.4. Echanges avec le Nord
3.2.2.4.1. Conduction
.
3.2. 2.4.2. Convection
3.2.3. Bilan thermique d'une maille dans l'aquifère
4
- PESÇRIPTION_pES_DONNEES_ET_DES_RESyLTATS
4.1. Données nécessaires pour une exécution du programme
EDITH
.
.: .
;
4.1.1. Généralités
13
13
13
13
16
16
16
4.1.1.1. Données nécessaires pour les simulations
hydrauliques et thermiques
•
•
16
4.1.1.2. Données nécessaires pour les simulations
hydrauliques
16
4.1.1.3. Données nécessaires pour les simulations
thermiques
16
4.1.2. Données particulières à.une simulation
17
4.1.2.1, Données particulières nécessaires
". ' ••. - pour un calcul hydraulique'
17
4.1.2.2. Données particulières-nécessaires
pour un calcul thermique
18
4.2. Calculs et résultats fournis" par le programme
18
5'- PREPARATION_DES_DONNEES
21
5.1. Cartes perforées à l'aide du bordereau 1
21
5.2. Cartes perforées à l'aide du bordereau 2
31
5.3. Cartes perforées à l'aide du bordereau 3
44
5.4. Cartes perforées à l'aide du bordereau 4
46
6 - REMARgyES_ÇOMPLEMENTAIRES
51
REPERTOIRE DES FIGURES
Figure 4.1. : Enchaînement des calculs et lectures de données
Figure 5.1.
: Organisation des données
Figure 5.2.
: Bordereau 1
Figure 5.3.
: Bordereau 2
Figure 5.4.
: Bordereau 3
Figure 5.5.
: Bordereau 4
INTRODUCTION
L'épuisement des ressources en combustibles fossiles et
l'accroissement rapide de leur, coût ont conduit au développement de
nouvelles formes d'énergie, et à la mise au point de techniques de
conservation, utilisant les propriétés thermiques du sous-sol.
Ainsi, un certain nombre d'installations de chauffage
utilisant les calories contenues dans les eaux des aquifères, soit
directement, soit par l'intermédiaire de pompes à chaleur, ont été
réalisées sur le territoire français. La plupart fonctionnent suivant le principe du doublet, selon lequel l'eau prélevée dans la
nappe est réinjectée dans le même aquifère après utilisation de son
potentiel énergétique.
Inversement, il est envisagé d'utiliser le sous-sol pour
y stocker des excédents de chaleur en provenance d'installations industrielles ou de centrales thermiques, afin de permettre leur utilisation de.façon différée.
L'importance des problèmes soulevés par ces différentes
techniques et la nécessité de prévoir leurs conséquences sur le milieu naturel ont conduit le B.R.G.M. à entreprendre la mise au point
d'outils de simulation fiables et d'emploi aisé, destinés à être
appliqués de façon standardisée dans les études courantes.
Pour atteindre cet objectif, il a paru souhaitable de
procéder par étapes successives, en allant du plus simple au plus
compliqué.
Dans une première phase, une solution analytique approchée
des phénomènes thermiques a pu être obtenue grâce aux hypothèses
simplificatrices suivantes :
- répartition initiale uniforme des températures
- absence d'échanges thermiques par conduction horizontale (les
seuls transferts se font par convection horizontale dans l'aquifère, et par conduction verticale dans les épontes supposées d'extension, verticale infinie] .
...
- température uniforme sur toute verticale dans l'aquifère (conductivity thermique verticale infinie dans l'aquifère, ou-épaisseur
d'aquifère faible]
'
•
- régime hydraulique permanent.
Cette solution approchée a permis la mise au point de
trois programmes de calcul :
1] CADOUDAL : limité au'calcul du fonctionnement d'un doublet hydrothermique isolé, dans un aquifère d'épaisseur constante homogène
isotrope, d'extension infinie, en écoulement naturel
'(rapport BRGM 74 "SGN 336 GÎHÎ
'
2) METERNIQ : extension de CADOUDAL à un nombre quelconque" de puits
de'production'et de réinjection (rapport' BRGM 76 SGN 577 GTH)
i
3) STENDHAL : extension de METERNIQ au cas d'aquifères hétérogènes
à géométrie et aux conditions aux limites variables. Dans ce programme, le champ des vitesses est déterminé à partir des'.potentiels
calculés à l'aide du module du programme à mailles variables VPD1
(rapport BRGM 74 SGN 280 AME). '
Dans une seconde phase, sont mis au point des programmes
de simulation par différences finies qui permettent une meilleure
modélisation des phénomènes réels. Ces simulateurs tiennent compte
en particulier de l'influence de la conduction thermique, de la
géométrie réelle des épontes, de l'influence de la .température
sur les différents paramètres physiques, et permettent de simuler
le comportement d'un système en régime d'écoulement non permanent.
Le programme EDITH UEntière Discrétisation des influences Thermiques] est le premier de cette seconde phase, et ne possède qu'une partie des capacités qui viennent d'être énumérées.
Comme les programmes de la première phase, la température
de l'aquifère est supposée uniforme sur chaque verticale ¡ les paramètres physiques sont indépendants de la température, et le régime hydraulique doit être stationnaire pour chaque simulation. Par
contre, la conduction thermique est prise en compte à la fois
dans l'aquifère (monocouche] et dans les épontes (multicouches).
De plus, la distribution initiale des températures peut ne pas être
uniforme, ce qui permet de simuler un régime hydraulique transitoire à l'aide d'une succession d'états permanents.
Ce programme est particulièrement adapté à l'étude du
stockage souterrain.de calories.
Le présent rapport expose les possibilités du programme
EDITH et en fournit un mode d'emploi.
1.1. Possibilités du programme
Le programme EDITH (Entière Discrétisation des influences
Thermiques] simule les transferts de chaleur dans un gystème géologique multicouche dont une des couches est aquifère. Les écoulements y sont obligatoirement de type captif (transmissivité indépendante des charges].
Dans 1'aquifère, les échanges se font par conduction
[échange d'énergie par vibration des molécules horizontale et par
convection (transfert de la chaleur entrainée par l'eau en mouvement]. Dans les épontes multicouches, les échanges thermiques sont
uniquement dûs à la conduction verticale.
Les limites horizontales de_llaquifère peuvent être isothermes ou adiabatiques ; les limites horizontales des épontes sont
obligatoirement adiabatiques puisque la conduction horizontale n'y
est pas prise en compte. '
Les limites supérieures et inférieures sont (indépendamment]
à flux ou à température constants.
Dans la couche aquifère, la zone soumise à écoulement peut
ne constituer qu'une partie de la zone soumise aux échanges thermiques (les limites hydrauliques de cette couche peuvent être incluses
dans les limites thermiques]. Mis à part un coefficient d'anisotropie,
toutes les données hydrauliques et thermiques peuvent être char-
gées à tout moment en cours de simulation.
Dn peut également utiliser ce programme pour étudier les
transferts de chaleur dans une coupe verticale, ou dans un système
axisymétrique (étude d'un réservoir cylindrique, par exemple]. Dans
le cas d'une utilisation en coupe verticale, on a introduit la possibilité de prise en compte d'un éventuel coefficient d1anisotropie.
1.2. Données et résultats
L'utilisateur doit fournir au programme toutes les données
définissant la géométrie du système, ses paramètres hydrauliques et
thermiques, et les conditions aux limites ainsi que certains paramètres concernant la méthode de résolution.
Les principales données sont : les perméabilités, les cotes du substratum et du toit, les débits (y compris le code 9999
« sur les limites hydrauliques),les charges initiales, les conductivités thermiques, les capacités calorifiques (y compris le code
9999 sur les limites thermiques, les températures initiales, les
températures d'injection.
En retour, le programme imprime ou trace :
*
- la carte piézométrique et les débits correspondant à chaque simulation hydraulique,
- les cartes de température aux dates indiquées,
- les historiques de température pour certaines mailles,
- ainsi, bien entendu, que toutes les données qui lui ont été fournies si l'utilisateur le désire.
2 - EQUATIONS
2.1. Equations générales
La dynamique du système est régie par les deux équations
couplées :
(1)
(2)
.
div K'-grad H • q = S
div
(X grad 6)
—
ôt
- <>j P L C L ^ e a
Ê^ad
9 = pgCa
—
ôt
avec les notations suivantes :
K(x,y,z,8) : tenseur de perméabilité en m/s
H(x,y,z,t) : potentiel hydraulique en mètres d'eau
q(x,y,z,t] : débit (en m3/s/m3] par élément de volume
S(x,y,z)
: coefficient d'emmagasinement
et les variables indépendantes :
x,y,z
: coordonnées spatiales (en m)
t
: temps (en secondes)
•
A(x,y,z)
•
: tenseur de çonductivité thermique (en cal/m/d°/s)
6(x,y,z,N) : température (en °C)
<j>(x,y,z)
: porosité (porosités totale et efficace sont assimilées
à cette valeur §)
p. C.
: capacité calorifique du liquide (eau] (en cal/m3/d°)
p C
: capacité calorifique de l'aquifère (en cal/m3/d°)
3 3
v
eau
PaCa
=
*P L C L
+ C1
-J] P R C R = _^
: vitesse de l'eau : v
¡? — K. gTad H.
eau x
La première équation régit les mouvements, de l'eau, la se-
conde les transferts thermiques. Ces deux équations sont fortement
couplées et"doivent, dans le cas'général, être résolues simultanément. En effet :
- le paramètre K de (1) dépend de 0 résultant de (2)
- le paramètre v
de (2) dépend de H résultant de (1).
S3 U
2.2. Equations simplifiées
• On adopte les hypothèses simplificatrices suivantes :
- la perméabilité varie peu avec la température,
- le régime hydraulique est rapidement stabilisé"; on/;peut l'assimiler à un régime permanent,
- on ne considère que les composantes horizontales des vitesses
(hypothèse de DUPUIT) ; on:;peut donc utiliser les transmissivités
• et les débits Q(x,y) globaux sur une verticale,
- on ne tient pas compte, dans les épontes, de la çonductivité
horizontale.
L'équation (1) devient alors :
13] QCx,y) = -i TCx,y) i t ^ * -* TCx,y)
ôx
6x
ôy
' ôy
avec : T(x,y3 : transmissivité Az.K(x,y] [en m 2 /s).
Q(x,y) : débit par élément de surface dans le plan horizontal
(m3/s/m2)
GHx.y) = Sz . Q" (x,y,z)
z
En ce qui concerne les transferts thermiques :
- la conductivité théorique du milieu est supposée isotrope ; la conductivité est alors un scalaire : A(x,y,z] = À(x,y,z]
- on pose les changements de variables suivants :
D(x,y,z) = XCx'y<'Z)
p
aCa
diffusivité thermique Cen m 2 /s)
-»•
5 th tx.y.z) - I P L C L "Rfflitx-y''1 = £L£k K grtd H
P
p C
aCa
a a
v , est la vitesse de propagation du front thermique Cen m/s], et
•v*
. vitesse
..
. pore = vitesse de DARCY
la
moyenne de
L'équation [2) devient alors :
(43
— = div CD grad 9 3 - • v grad 0
6t
Dans l'aquifère, [4 3 devient :
(4'3
^=DA6 - v Ü - v
(4-3
Dans les épontes, C43 devient :
El = DCx.y,z3
fit
ôz 2
•
'
Ü
y
ôt
.xx 6x
ôy
avec A = div grad Copérateur laplacien]
Les équations C3), (4'3 et C4"3 sont les équations résolues
par le programme EDITH.
C33 sert à calculer H(x,y) et, partant, la vitesse (v x , v v )
qui intervient dans (4'3 pour calculer 8(x,y,z3.
3 - DISCRETISATION
Les équations (3), (41) et (4"] sont résolues par une
méthode aux différences finies.
3.1. Calcul hydraulique
La couche aquifère est découpée en n mailles carrées.
Les mailles "pourtour" du domaine sont placées au mieux pour suivre la géométrie des limites. Pour chacune des mailles inférieures,
on discrétise l'équation (3], ce qui revient à faire le bilan hydraulique de chaque maille.
H[si
TN
HW
Tw
HE
HC
TC
Hs
TS
TE
= T W ( H W - Hc) + xE(HE -
- HC) + T S CH S -
2 Ti T o
avec : T± =
Cette discrétisation, complétée par l'introduction des
conditions aux limites, conduit a un système linéaire de n équations à n inconnues que l'on résoud par une méthode itérative.
T H
WW+ W
T
n
+
+ T
T H
N N + TSb
E
+ T
N
+ T
C5]
S
limites hydrauliques sont indépendantes des limites
thermiques.
'"
..,
,
.
3.2. Calcul thermique
3.2.1. Echanges verticaux
3.2.1.1. Calories entrant_par_le_haut
3.2.1.1.1.
supérieure_(couche n° 1)
Si l'on impose un flux <(>H en surface, la quantité de
calories entrant par le haut est :
.
A /'
y/
fH
—
Az
A
x \ At
Si l'on impose une température 0',. en surface, on disn
tingue deux cas :
- Si la couche supérieure est aquifère, le programme considère
que l'on a un flux nul en surface, car on a supposé une conductivité verticale infinie dans 1'aquifère, ce qui est incompatible
avec une température imposée en surface. La quantité de calories
entrant est alors nulle. Si l'on désire faire intervenir des fuites thermiques vers le sol, à partir d'une nappe superficielle,
on introduira entre le sol et la couche aquifère une couche intermédiaire qui aura les caractéristiques thermiques de la zone
non saturée.
- Si la couche supérieure n'est pas aquifère, la quantité de calories entrant par le haut est :
. .
A H C9'H - 0'c) Ax Ay At
8'H
2X
avec
A
H
r±
Az
-c- -y
Az
Ax
En effet, la température 0'
du sol est imposée'sur la
paroi supérieure de la maille c, donc à la distance — ~ du centre
de la maille.
3.2.1.1.2.
afà
conchy supérieure
La quantité de calories entrant est alors :
A u C8' - 6') Ax Ay At
Si la couche n'est pas aquifère, A u =
H
et si la couche est aquifère, A
X A + X u Az
c z
H
c
es °°
donc A,. = — Ü .
H
AzH
A
!
S'
Az,
i
Az
I
,K
•
Ax
On peut résumer les échanges thermiques par le haut
par la formule :
A uM (9
(9' M - 66'CC ] Ax Ay At + (J>
Ax Ay At
Hu
A H et Î})H prenant des valeurs nulles suivant les cas afin que la
formule ci-dessus coïncide avec celle énoncée plus haut.
11
3.2.1.2. Calories_entrant_par le_bas
Par analogie avec les échanges par le haut, on obtient la
formule :
A
B
Ce>
B~9V
Ax Ay At +
*B Ax Ay At
II suffit, dans le paragraphe 3.2.1.1., de remplacer l'indice H par l'indice B et le mot supérieur par le mot inférieur.
Les échanges verticaux sont donc ¡
A
H
ce 'H"
] Ax Ay At + <f>H A x A yAt +
9
AB
ce V
e
'c
At + m
Ax Ay
D
Ax Ay At
3.2.2. Echanges horizontaux
Ces échanges sont considérés uniquement dans la couche
aquifère.
3.2.2.1. Echanges_ayec_1^0yest
3.2.2.1.1J.
Eçhargej2<œ_conduction_£^
La quantité de calories entrant par le côté ouest est :
9>
N
avec :
si X,/0 et W O
W
C
: A., =
W
2X,. Az.. X Az (*)
W
W c
c
X., Az..
w
W
+ X Az
ce
e1..w
9
x'
9>
si X, =0 ou X =0 :-A.. = 0
w
c
w
'E
G
s
(*) on remarque que A^ est analogue à une transmissivité équivalente :
moyenne harmonique de X^ Az^ et de X A z c , produits de conductivités par des épaisseurs.
12
2. Echtï22£_££L22!:voection
Ó % Ci % ¿% J. «
e1
•
1
c-
•
(H,, - H ) T.. At
W
c W
2TW T
W c
avec :
T..+T
w c
3 W = a si- H w * Hc
et
sinon : Bw = (1 - a],a étant un coefficient de centrage choisi par
l'utilisateur.
. a = 0 : schéma 'convectif aval ; la température de l'eau transitant
entre deux mailles est celle de la maille aval
. a = 1 : schéma convectif amont ; la température de l'eau transitant
entre les deux mailles est celie de la maille amont
1
. a = •=• : schéma convectif centré ; la température de l'eau transitant
entre les deux mailles est la moyenne arithmétique des
températures dans les deux mailles voisines (amont et aval]
3.2.2.2. Ech'an|ës_avec_l^Est
3.2.2.2.1. Conduction
e E - e1c
Ay At
i
A
E
r
¿.
AzE
z
c
avec
AZ
E
+X
cAZc
3.2.2.2.2. Convection
LCL 1\99EE +
6
c]
At
13
3.2.2.3. Echanges_ayec_le_Sud
3.2.2.3.1. Conduction '
e1 s
e1 c
Ax At
Ay
3.2.2.3.2. Convection
p. C fß 9„ + (1 - ß„) 9 f (H„ - H 1 T q At
L L
b b
o
c
b
C o
3.2.2.4. Echanges_ayec_le_Nord
3.2.2.4.1. Conduction
6
A
N
N
— 6
c
Ax At
Ay
3.2.2.4.2. Convection
p C
L L p N 6N
CH
N -
At
3.2.3. Bilan thermique d'une maille dans l'aquifëre
La quantité de calories emmagasinée est :
P
aCa
C6
6 ] Ax Ay Az
'c
+ (1-(|>) p R c R
avec
La quantité de calories prélevée par pompage est
1
p.c. e
L L
c
Q
pomp
At
La quantité de calories fournie par injection est
p
LcL
9
inj
14
L'équilibrage du bilan des calories emmagasinées par la
maille c ou échangées avec les mailles voisines ou les limites est
p
y
c C9' -9 ] Ax Ay Az = p. c. 6. . Q. . At - Fp, cr 9' Q
At
a a
c c
•*
I L
m j inj
L L
c pomp
+ A u C6' - 9 ' ) Ax A y At + <f>u A x Ay At
M
M
C
+ A B C6' - 6
b
A
W
b
C6
f
M
) Ax Ay At + <j)n Ax Ay At
C
'W -
9
V
A E C 9 ' E - 9' c ]
b
At + p C
L Lpw W+
NN
CC6 >6
NN-
e
'cc 33
C1
" V 6c]
At * P L c L [ß E e E • d - B E ] ej
A s C 9 ' s - 9 ' c ) At
A
e
+
At +
pLcLps9s
P L C LpN 6 N
+
C1-3S] ej
CH
W - Hc° V A t
CHE - H ^ T £ At
CH S - H c ) rs
+ M 00
" NN ]] 9c] % ~ V
TT
N
N
d'où l'expression du calcul itératif sur 6'
Cvoir page suivante]
At
obtenu
c
à partir de cette équation :
At
Calcul itératif de 9'c .
AxAyA:
Vw
p
A
W
+ A
N
+ A
E
+ A
P
S
LLCCL
P
t
9
Q
p
C
6
L L inj inj t a a c.
aCa
—
+
•
t
+
P
.Pi
+
PrcT
(| &a s e s
LCL
c] t«N"H
r
r
(6)
uifu
—
16
4 - DESÇRIPTION_DES_DONNEES_ET-DES_RESyLTAXS
1.1. Données nécessaires pour une exécution du programme EDITH
Le programme EDITH effectue en série une suite de simulations
hydrauliques ou thermiques qui s'enchainent. On distingue les données .
générales et celles particulières à chaque simulation. .
4.1.1. Généralités
4.1.1.1. Données_nécessaires pour les simulations
hy_drauligues_et_thermigues
- nombre de lignes
- nombre de panneaux de 20 colonnes
- longueur en mètres d'un côté d'une maille
- symboles utilisés pour la sortie des courbes isovaleurs à l'imprimante.
4.1.1.2. Données nécessaires_p_our les simulations
hydrauligues
- coefficient W de surrelaxation
- nombre d'itérations maximum pour une simulation hydraulique
- tolérance sur la variation globale des charges d'une itération à
1'autre
- facteurs de conversion des unités H.S.K.- pour les perméabilités,
les débits et les charges hydrauliques
- facteur d'anisotropie pour les perméabilités
- valeurs minimum, maximum et intervalle pour les équipotentielles
et autres courbes d'isovaleurs.
4.1.1.3. Données nécessaires goyr les simulations
thermiques
- nombre total de couches
- numéro de la couche aquifère
- nombre d'itérations maximum pour le calcul de 0'
- tolérance sur la variation maximum d'une itération à l'autre
- facteur géométrique de croissance du pas de temps pour le calcul
thermique
17
- pas ds temps minimum pour le calcul thermique
- pas de temps maximum pour le calcul thermique.
- facteurs de conversion des unités pour les conductivités
thermiques, les produits pc (capacités calorifiques volumiques), les
flux thermiques
- coefficient de centrage du terme, de convection dans le calcul de
61
(cf. 53.2.2.1.2.)
- facteur p c pour l'eau
- valeurs de l'isotherme minimum et maximum et de l'intervalle entre
couches isothermes
- nombre de mailles à historique - une maille à historique étant une
maille pour laquelle on désire connaitre l'évolution de la température en fonction du temps
- coordonnées et numéro de couche des mailles à historiques.
4.1.2. Données particulières à une simulation
4.1.2.1. Données_garticuli|res_nécessaires_gour_un
- tableau des perméabilités
- tableau des cotes de substratum
- tableau des cotes de toit
- tableau des débits
- tableau des charges initiales
- les limites hydrauliques données à l'aide du tableau des débits
(9999 dans les mailles du pourtour].
Toutes les données présentées dans ce paragraphe peuvent,
si cela est nécessaire, être modifiées quand on aborde une nouvelle
simulation hydraulique : par exemple, perméabilités, limites, cotes
du toit, etc...
18
4.1.2.2. Données particulières nécessaires_pour un
calcul thermique
- tableaux des conductivites thermiques, des capacités calorifiques,
des températures à l'instant précédent, des températures d'injection dt des porosités. On fournira de plus les tableaux des débits,
des charges- hydrauliques et des perméabilités si l'on connait a
priori la carte piézométrique sans avoir besoin de la recalculer
Cen général, réutilisation d'un calcul antérieur!)
- limites thermiques données à l'aide du tableau des capacités calorifiques (9999 dans les mailles du pourtour],
4.2. Calculs et résultats fournis par le programme
Les calculs effectués par le programme EDITH sont un enchainement de simulations hydrauliques en régime permanent [calcul de
H à l'aide de la formule (5)) et de simulations thermiques en transic
toire (calcul de 6' à l'aide de la formule (6)).
c
Le programme EDITH fournit en cours de simulation, suivant
ce que l'utilisateur demande dans les données particulières à chaque
simulation, :
Pour_la_couche_aquifère :
. le tableau des perméabilités
. le tableau des potentiels
. les équipotentielles (à l'imprimante]
. le tableau des débits d'exploitation
. le tableau des débits calculés à partir des potentiels
. le tableau des porosités
Pour toutes les_couches :
.
. le tableau des cotes de substratum
. le tableau des cotes de toit
. le tableau des conductivites thermiques
. le tableau des produits p x c
. le tableau des températures
. les isothermes (à l'imprimante]
. le tableau des températures de l'eau injectée.
. - • ' • •
19
Pour les couches inférieure et supérieure :
. la nature des conditions aux limites
. les flux ou les températures imposées aux limites.
Toutes ces sorties se font dans les unités d'entrée, leur
nombre n'est pas limité par le programme.
De plus, en fin de simulation, le programme imprime et
dessine à l'aide du traceur de courbes l'évolution de la température
en fonction du temps pour certaines mailles Ccelles pour lesquelles
on demande un historique dans les généralités].
Le nombre d'historique n'est pas limité, mais, si le nombre
de pas de temps dépasse 100, le programme en supprime certains dans
les sorties.
La figure 4.1. résume 1'enchaînement des calculs, de la
lecture des données et de l'édition des résultats.
20
ENCHAINEMENT OES CALCIÎLS ET LECTURES DE DONNEES
lecture
données
générales
Données
particulières
à une
simulation
Editions
demandées
avant
la simulation'
!
Simulation
thermique
hydraulique
demandée
i
Editions
demandées
après
la simulation
non
Tracé des
historiques
21
5
- - p_REPARATI_qN_DES__DO_N_NEES
La figure 5.1. résume l'organisation des données et indique
les bordereaux correspondants.
Pour les valeurs rentrées par tableau, il n'y a pas de
bordereau particulier ; on utilise un bordereau séparé de 4 cases
en 4 cases. Ce bordereau comporte 20 mailles en largeurs et un nombre quelconque de mailles en longueur.
Les pages qui suivent décrivent les données carte par
carte. Gn veillera à perforer sur les cartes les textes des bordereaux, et ne rien perforer dans les zones réservées.
5.1. Cartes perforées à l'aide du bordereau 1
H.IMTT7I
I IIIIIII I
Bordereau 1
F0RMAT
C8A4,3X,I3,4X,I4,6X,F4.0,18X,I5)
numéro des
colonnes
Description des données
7 à 15
Nom de l'étude
Numéro du passage sur ordinateur
18 et1:9
Date du passage sur ordinateur
24 à 31
Zone réservée Cne rien inscrire]
32
Format
A
A
A
A
Nombre de panneaux de 20 colonnes
36 à 38
13
Nombre de lignes
43 à 46
14
53 à 5 6
F4.0
75 à 79
15
Longueur en mètres du côté d'une maille
Zone
réservée-
Cne rien inscrire dans
ces colonnes)
•
22
ORGANISATION DES DONNEES
carte vierge -*•
cartes concernant les sorties
(impriméesjet tracées des
historiques (bordereau 4)
de températures]
carte indiquant la fin
des simulations
Bordereau 3
carte indiquant le type
de la nième simulation
Bordereau 2
données nécessaires
à la n i e m e simulation
Bordereau 3
une carte indiquant la simulation désirée
(hydraulique ou thermique)(*),
Données nécessaires
à la première simulation
'(hydraulique ou thermique)
Bordereau 2
Généralités
thermiques
Bordereau 1
Généralités
hydrauliques
(*) ai l'on commence par une simulation
thermique, les données de cette simulation comporteront une carte
des potentiels hydrauliques, le tableau des perméabilités, ...
BORDEREAU! DE EDITH .
UTILISATEUR:
5
E,T,UP,E,=|
nñD,EiUEi=|
10
DATE:
15
20
MJMB.RE,
25
(M,O| , D U|
i i i i i i i i 1IAJ,
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D|Eß,I,T,S, É N , i i i i i i i t
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30
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ETUDE:
I
I
1
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I
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1
M
24
11 11 i i 11 M 11 i 11 I IIITH m l
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I n i i M i i 1 1 1 1 i 11 1 1 1 1 i M i i i m
1 1 1 1 11 11
Bordereau 1
F0RMAT
C4A4,3X,F5.0J4XJI4J5XJF7.0,35X,I1)
Numéro des
colonnes
Description des données
Nom du
programme(EDITH]
Format
8 à 16
A
Coefficient de surrelaxation
20 à 24
Nombre d'itérations maximum pour un calcul hydraulique
29 à 32
14
Tolérance sur la variation globale des
charges d'une itération a l'autre Cdans
la même unité que les charges]
38 à 44
F7.0
Zone réservée
80
JEM j
91
i JWK¿PI
I , , , , rV.Si
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,,,,
Bordereau 1
F0RMAT
i • • . . i
I ... I
II
(12A4J1X,F9.0J11X,F6.0,4X,I1)
Numéro des
colonnes
Description des données
Libellé de l'unité des perméabilités
Format
20 à 47
A
48
A
Zone réservée [ne'rien inscrire]
Facteur de conversion en MKS des perméabilités
50 à 58
F9.0
Facteur d'anisotropie des perméabilités
70 à 75
F6.0
^
Kx
Zone réservée
j l I l i l l I i ll l l
80
ll i i i I i I i iiii i i i i i I P I i i i i i i i i
11
ii i i i i, i i
I
Bordereau 1
F0RMAT
I
(12A4,1X,F9.0,21X,I1]
Description des données
Libellé d'unité des débits
Zone réservée (ne rien inscrire]
Facteur de conversion en MKS des débits
Zone reserven
Numéro des
colonnes
11 à 47
Format
'
A
48
50 è 58
80
•
F9.0
11
25
Bordereau 1
F0RMAT (12A4,1X,F9.u,15X,5X,I1)
Éwrr
i iiiiiiiiii i
1A
I 1 ! I I I I LLI I L
1111111111111 • 1111
numéro des
colonnes
Description des données
Libellé de l'unité des potentials
hydrauliques
12 à 47
Zone réservée
Format
A
48
Facteur de conversion an MKS des potentiels
hydrauliques
50 à 58
Zone réservée (ne rien écrire en col. 74]
74
Zone réservée Cne rien pr.rirR pn nni.flnt
nn
F9.0
11
11
Bordereau 1
F0RIW
fa lOfl
(12A1)
i iiiiiiiiiiiiiiiiiiii ii
iiiii
Description des données
Symboles utilisés pour l'impression
cartes d1isovaleurs
,
numéro des
colonnes
1 è 12
Format
A
Bordereau 1
F0RMAT (16X,F6.0,5X,F6.0,5X,F6.Cn
11111
11111
IC.1.MC I I
IIIII M IIIIIIIIIIIIIIIIII I
Description des données
numéro des
colonnes
I IIIIIII I I
Format
Valeur de 1'équipotentielle minimum
17 à22
F6.0
Valeur de 1'équipotentielle maximum
28 à32
F6.0
Valeur de l'intervalle entre 2 équipotentielles
39 à44
FB .0
26
Bordereau 1
F0RMAT (16X,F6.0,5X,F6.0,5X,F6.0)
'• ' • i
JLLL
i l i H I I i l i i i i i i i l l i i i i i i i i i
Description des données
i ii i i i i i i i ii
M
numéro des
colonnes
Format
Valeur de l1isovaleur
minimum
17 à 29
F6.0
Valeur de 1'isovaleur
maximum
28 à 32
F6.0
39 à 44
F6.0
Valeur de l'intervalle entre 2 isovaleurs
Remarque : ces trois valeurs sont celles qui sont prises en compte
lorsque l'on demande Cà l'aide du bordereau 2 décrit au 55.2.] des
isovaleurs pour des données autres que des charges et des températures. '
Bordereau 1
F0RMAT (18X,I2,19,I2,17X,I4,F7.0)
flE,
|, , ANflEiRfl
1 AIR fl'iliT£ftA,TiIfl|^T77l
Description des données
i 1 1 1
numéro des
colonnes
'Format
Nombre total de couches
19 et 20
12
Numéro de la couche aquifère (cf.5 3.2.
pour la numérotation des couches), si
ce numéro est égal à 0, les calculs seront
faits comme s'il n'y avait pas d'aquifère
40 et 41
12
Nombre maximum d'itérations pour un
calcul thermique
59 à 62
'14
Tolérance sur la variation maximum
de température d'une itération à l'autre
74 à 80
•
F7.0
i i
27
Bordereau 1
F0RMAT (20X^4.0,20X^8.0,20X^8.0)
• •. • • '•. I P A S , p g ,
,,,i PAS.
numéro des
colonnes
Description des données
Format
Facteur de progression géométrique du pas
de temps pour le calcul thermique Cdoit être
égal ou supérieur a 1)
21 à 24
F4.0
Pas de temps minimum pour le calcul
thermique
45 à 52
F8.0
Pas de temps maximum pour le calcul
thermique
73 à 80
F8.0
Bordereau 1
F0RMAT (12A4,1X,F9.0)
CnNPUfiT,WI,Tg, .THEflftlfltiEft m I ,, M
, , , , , , , , , , , , , ,
\ À. ,
,, ,
numéro des
colonnes
Description des données
Format
Libellé de l'unité des conductivités
thermiques
29 à 47
A
Facteur de conversion.en calories/°C/m/s
des conductivités thermiques
50 à 58
F9.0
Bordereau 1
F0RMAT (12A4,1X,F9.0)
,
, , •, , ,M
, , , , , , ,,
• . .
numéro des
" colonnes--
Description des données
Libellé de l'unité des capacités
calorifiques par unité de volume (p x
)
29 à 47 •
Format
A
o
Facteur de conversion en calories/ C/m3'.
des capacités calorifiques Cil s'agit de
"petites calories" qui. élèvent la température de 1g d'eau de 1")
50 à 58
F9.0
28
Bordereau 1
F0RMAT (12A4,1X,F9.0)
i T H E P f l l f l U E S E N I i • i • i • i i i i i i i i • . • i i i i . • • i i • I F I i ii ii i i i E.AiLflftIEiS/ria/.S, M i i i 11 i i
numéro des
colonnes
Description des données
Format
Libellé de l'unité des flux thermiques
29 à 47
A
Facteur de conversion en
des flux thermiques
50 à 58
F9.0
calories/m2/s
Remarque : les flux thermiques donnés sont ceux imposés comme
conditions aux limites supérieures et inférieures¡ même si l'on
n'Bti impose pas, cette carte doit être présente dans le jeu de
données.
Bordereau 1
F0RMAT (17X^5.0,17X^6.0)
au /rare ra
re
pffljft
Description des données
numéro des
colonnes
Coefficient de centrage du terme de
convection (cf. 53.2.2.1.2.). Cette
valeur doit être comprise entre zéro et
un (0 : schéma aval, 1 ¡ schéma amont)
valeur standard = 1.
Capacité calorifique de l'eau (dans l'unité des capacités calorifiques)
i i i iin
ii i
Format
48 à 52
F5.0
• 70 à 75
F6.0
Si l'on ne précise pas cette valeur, le
programme prend par défaut : 10 B c a l / m V c t
Bordereau 1 •
F0RMAT (16X,F6.0,5X,FB.0,5X,F6.0)
L
EflU. I •
• •. •
•,, •
Description des .données
I II I I I I I I I I I
numéro des
colonnes
Format
Valeur de l'isotherme minimum
17 à 29 ."
FB.O '
Valeur de l'isotherme maximum
28 à 32
FB.O
Valeur de l'intervalle entre 2 isothermes
39 à 44
FB.O
• 50 à 57
FB.O
Temps (en jours) initial
29
Bordereau 1
F0RNAT C49X,I3,4X,F9.0,4X,F9.0]
I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I
, ,
Description des données
Nombre de mailles à historique Cune maille à historique étant une maille pour laquelle on désire la température en fonction du temps)
I I I I I I I I
numéro des
colonnes
I I I I I I I II
Format
50 à 52
13
Facteur multiplicatif "a" pour convertir
des secondes dans une unité de temps choi
sie pour la sortie des historiques
57 à B5
F9.0
Facteur de translation "b" pour déplacer
l'origine des temps des historiques
70 à 77
F9.0
Les deux données suivantes sont facultatives :
Exemple : si l'on a 0 = f(4)) calculé par
EDITH, on fait le changement de variable
t1 = at + b
et l'historique obtenu en sortie sera 0
en fonction de t',
30
Bordereau 1
F0RMAT C7X,4[3X J I3 # 3X,I2))
M
i . 1 ltd i 11
SCFTI
InXri ¡ 71
l 64 :
1 lYfj i 11 frj i U F I • • I Xd 1.11
Description des données
numéros de colonne, de ligne et de couche
d'une mëille à historique
numéros de colonne, de ligne et de couche
d'une maille à historique
numéros de colonne, de ligne et de couche
d'une maille à historique
numéros de colonne, de ligne et de couche
d'une maille à historique
lili-
numéro des
colonnes
Format
11 à 13
13
17 à 19
13
23et :24
12
28 à 30
13
34 à 36
13
40et 41
12
45 à 47
13
51 à 53
13
57et 58
12
62 à 64
13
68 à 79
13
74et 75
12
Remarque : on mettra autant de cartes que nécessaire poi ir préciser
les mailles à historiques. Si l'on n'a-deiiandé
andé aucun hi
hi Jtorique,
il ne devra y avoir aucune carte de ce modèle.
31
Après les "cartes correspondant aux généralités hydrauliques
et thermiques, il est nécessaire d'initialiser les valeurs par mailles
des perméabilités, débits, charges hydrauliques, cotes du substratum,
cotes du toit, conductivités thermiques, porosités, capacités calorifiques, températures initiales, températures d'injection, températures
imposées aux limites supérieures et inférieures, flux thermiques imposés aux limites supérieures et inférieures, type des conditions aux
limites supérieures et inférieures.
Pour initialiser (ou modifier] ces valeurs, on utilise le
bordereau 2 ; on procède couche par couche pour chaque type de donnée séparément.
Les valeurs non initialisées par l'utilisateur sont mises
à zéro par le programme.
5.2. Cartes perforées à l'aide du bordereau 2
Bordereau 2
F0RMAT (15X,I4,1BX,I2,28X,F7.0)
fr,TP£,flfiP P A W E E F T I I 11,,MMCHE fiWCfiWEEM il lllll
I I
I I I I M I I I I I I I I
Description des données
numéro des
colonnes
Format
Libellé de quatre lettres indiquant le type de donnée que l'on veut initialiser
ou modifier (cf. page suivante.-pour la
correspondance entre libellés et types
de données]
16 à 19
14
Numéro de la couche concernée par l'initialisation
38et 39
12
Zone réservée
68 à 74
t
•
F7.0
32
TABLE DE CORRESPONDANCE ENTRE LIBELLES [CADRES A GAUCHE]
ET LES TYPES DE DONNEES :
Libellé
Type de données
PERM .
Perméabilités
Q
H
SUBS
T0IT
C0ND
POR0
R0*C
Débits pompés (-) ou injectés (+)
Charges hydrauliques
TEMP
TINJ
TINF
FINF
LINF
TSUP
FSUP
.' LSÜP
Cotes de substratum
Cotes de toit
Conductivités thermiques
Porosités en %
Produits pc
Températures
Températures d'injection
Températures imposées aux limites inférieures
Flux imposés aux.ilimites inférieures
Type de conditions aux limites inférieures
0 : flux entrant imposé
1 : température imposée
Températures imposées aux limites supérieures
Flux imposés-aux limites supérieures
Type de conditions aux limites supérieures
0 : flux entrant imposé
1 : température imposée.
BORDEREAU 2 DE EDITH
5
DATE:
10
ETUDE:
20
25
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34
Bordereau 2
F0RMAT (49X,HJ21X<riJ7X<ri}
Pi'Ml
i i i I I i i I i I i i i i i i i i»M i i I i i i i i I i
Description des données
indicateur = 0 :les données ne seront
pas lues sous forme de
tableau en numérique.
numéro des
colonnes
i i i i i i
Format
50
11
72
11
80
11
: les données seront lues
sous forme de tableau
• en numérique.
indicateur = 0 : les données ne seront
pas lues sous forme de
tableau alphanumérique
; les données seront lues
sous forme de tableau
alphanumérique.
zone réservée
doit contenir obligatoirement 1
Remarques : •les deux indicateurs ne doivert pas être égc ux à 1 tous
les deux.
cette carte est facultative qiand les donnée s ne sont pas
sous forme de tableau.
les données sous forme de .tableau quand elles existent
doivent être-insérées juste affres la carte commençant
par DONNEES décrite plus loin
35
Bordereau 2
F0RMAT C49X,I1J21X,I1J7X,I1)
,UA,fiiflUM.T,iw.i, M M M M M
Description des données
indicateur = 0
1
i lèpres,
les données concernées'
ne seront pas imprimées
avant la prochaine simulation.
:! i,,,,,,
numéro des
colonnes
Format
50
11
72
11
80
11
les données concernées
seront imprimées avant
la prochaine simulation
indicateur = 0
les données concernées
ne seront pas imprimées
après la prochaine simulation.
les données concernées
seront imprimées après
la prochaine simulation
zone réservée : doit contenir 2
Remarque : cette carte est facultative si
indicateurs à zéro.
'on doit mett e les deux
36
Bordereau 2
F0RMAT
(49X,I1,21X,I1,7X,I1)
E»CTFlOfiAiTi«W
I I I I I I I I I'
Description des données
indicateur = 0
les données concernées
ne seront pas perforées
en numérique avant la
prochaine simulation
,SiI,nUUA,T,I,W.n
numéro des
colonnes
50
I I I I II
Format
11
les données concernées
seront perforées en numérique avant la prochaine
simulation
indicateur = 0
les données concernées
ne seront pas perforées
en numérique après la
prochaine simulation
72
11
les données concernées
seront perforées en numérique après la prochaine
simulation
zone réservée : doit contenir 3
Remarque : cette carte est facultative si
indicateurs à zéro.
60
11
'on doit mett 'a l e s d e u x •
37
Bordereau 2
F0RMAT
m ,(
C49XJI1J21X,I1,7X,I1)
M
I I I I I I I I I*
Description des données
I I I I I I
numéro des
colonnes
Format
Cette option ne peut être utilisée que
sur IBM 360 où IBM 370
indicateur = .0
les données concernées.
ne seront pas perforées
:en alphanumérique avant
la prochaine simulation
50
11
72
11
les données concernées
seront perforées en alphanumérique avant la
prochaine simulation.
indicateur = 0
les données concernées
ne seront pas perforées
en alphanumérique après
la prochaine simulation
les données concernées
seront perforées en alphanumérique après la
prochaine simulation
zone réservée : doit contenir 4
80
11
Remarque : cette carte est facultative si l'on doit mett re les deux
indicataurs à zéro.
38
Bordereau 2
F0RNAT
C49X,I1J21X,I1,7XJI1]
flMfiflWJL£URS>iAMWT,
1111111111
Description des données
indicateur = 0
il n'y aura pas de carte
d'isovaleurs pour les
données concernées avant
la simulation
¿A &m*um\ r, • .7771
numéro des
colonnes
50
Format
11
il y aura une carte d'isovaleurs pour les données concernées avant la
simulation.
indicateur = 0
il n'y aura pas de carte
d'isovaleurs pour les
données concernées après
la simulation
72
11
il y aura une carte d'isovaleurs pour les données concernées après la
simulation.
zone réservée : doit contenir 6
SO
11
Remarque : cette carte est facultative si l'on doit metí re lés deux
indicateurs à zéro.
39
Bordereau 2
F0RMAT C79X,I1)
i i 11 i i i 1111111111111111
i 11 11 i 11111111
11 1111
11 1111
Description des données
zone réservée
111
111111
11 11111111
numéro des
colonnes
80
i
Format
11
Cette carte n'est nécessaire que si l'on ( ésire ensuite faire lire
un tableau Con doit alors l'avoir précisé précédemment] ou donner
une valeur générale pour toutes les maillf s et/ou initie u s e r des
mailles individuellement.
Si l'on a précisé que l'on voulait faire
ire un tableai , on doit
mettre les cartes correspondantes juste £ rès cette cart e
40
Qonnées_rentrées_sous •forme_dè tableau^
Ces données sont rentrées par
'
'
panneau de 20 colonnes,
chaque valeur tenant sur quatre cases.
Le format de lecture est (20F4.0) ou (20A4) suivant ce
que l'on a précisé plus haut (tableau en numérique ou alphanumérique] .
41
Bordereau 2
F0RMAT (4 C2X, 213,2X, 12,3X^4.0))
11 • h=i • u r n . • • uxti • • i.
i n x . 7 1 5 , i,,
Description des données
numéro 'de colonne et de ligne d'une maillf
pourlaquelle on veut préciser une valeur
particulière (xy)
. • •
um • • i • • iç=r7U<=rrrn
numéro des
colonnes
3 à 5
6 à 8
Format
13
13
10 et11
16 à 19
12
F4.0
numéro de colonne et de ligne d'une maille pour laquelle on veut préciser une valeur particulière Cxy)
23
/ID
25
13
26 è 28
13
numéro de couche contenant la maille Ce]
valeur(v)
31et32
36 à 39
12
F4.0
numéro de colonne et de ligne d'une maille pour laquelle on veut préciser une valeur particulière (xy)
43 à 45
numéro de couche contenant la maille Ce)
valeur .(v)
51 et 52
56 è 59
numéro de colonne et de ligne d'une maille pour laquelle on veut préciser une valeur particulière Cxy)
63 à 65
13
66 à 68
13
numéro de couche contenant la maille Ce)
valeur (v)
71 et 72
76 à 79
12
F4.0
46
/(D
numéro de couche contenant la maille Ce]
valeur (v)
48
13
12
F4.0
42
Redargues :
..
-"On met autant de cartes que nécessaire
- Si on précise le numéro de couche, il doit être identique à celui
précisé dans la première carte du bordereau 2
- Si les numéros de ligne et de colonne sont nuls alors que le numéro de couche n'est pas nul, la valeur précisée sera affectée à toutes les mailles de la couche en question
- Pour chaque maille, c'est la dernière valeur précisée qui est
retenue par le programme.
43
Bordereau 2
F0RMAT CA2J
«•* ii'iiii
iiii
ii i ii m
iii
ii iiiin i i iiiii i i i IIIIn III II I II II I
numéro des
colonnes
Format
zone réservée : doit contenir deux astérisques
1 et 2
A2
zone réservée : ne rien écrire dans cette
zone
3
A2
Description des données
à 80
Remarque : cette carte indique la fin des initialisation s et/ou
modifications pour un type de c onnées et poui une couche;
elle termine une série de cartgs commençant dar la première carte du bordereau 2.
Après une telle série de cartes , on peut reme ttre une nouvelle série semblable pour un c utre type de connées et/ou
une autre couche.
D'une simulation à l'autre, les valeurs ne se nt pasdétruites j on utilise 'donc le bordei eau 2 la première fois pour
une initialisation générale et les fois suive ntes pour des
modifications ponctuelles ou de s réinitialise tions. Le bordereau 2 sert aussi à préciser les sorties dÉ sirées.
Une fois que l'on a fait les ir itialisations et/ou modifications nécessaires pour une s mulation, cetts simulation
est déclenchée par une carte pe rforée définie dans le bordereau 3.
44
5.3. Cartes perforées à l'aide du bordereau 3
II y a seulement trois types de cartes dans le bordereau 3
Elles servent à indiquer :
- si
l'on veut une simulation hydraulique,
- si l'on veut une simulation thermique,jusqu'à une date donnée,
- si l'on ne veut plus de simulation.
Pour demander une simulation hydraulique, on met simplement
une carte avec le mot HYDRAULIQUE (les quatre lettres HYDR devant
être dans les colonnes 1 à 4).
i i iiii i i iiiiii1 ^
iiiiiii
M
iiiiiii iiiiii| i ii i
On veillera à ne rien perforer dans les zones réservées : colonnes
16 à 19, 38 et 39, 68 à 74.
Pour demander une simulation thermique, on met une carte
avec le mot THERMIQUE (les quatre lettres THER devant être dans
les colonnes 1 à 4 ) . •
i i i i i P B B i i i i i i i i i i i i i i i i i B i PATfi Pfi iU\ |S|O|HT|I|E| |S|U|I|l/|AiMiTiE|î| ; i i i
On précise dans les colonnes 68 à 74 la date (en jours) jusqu'à
laquelle on veut que soit faite cette simulation. On veillera à ne
rien perforer dans les zones réservées : colonnes 16 à 19, 38 et 39.
Pour indiquer la fin des simulations, on met une carte
avec le mot FIN (les 3 lettres FIN devant être dans les colonnes
1 à3).
i iii Li iii ; | || |||M
|| iiiiiiiiiiiiiiiiiiiii i
On veillera à ne rien perforer dans les zones réservées : colonne 4,
colonnes 16 à 19, 38 et 39, 68 à 74.
Après cette dernière carte, c'est-à-dire quand on a fini
toutes les simulations, on place les cartes perforées à l'aide du
bordereau 4 qui concerne le tracé des historiques.
BORDEREAU 3 DE EDITH
UTILISATEUR:
5
10
HITIDIFWJIUIAU
35
i
»•..;
1
T.H&RAIAUE,
T,H1E1Rln,I1Q,U,El
T,H,ElR1nlIlQ,U,E1
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25
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15
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ETUDE:
DATE:
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D.A.T.E, ,D,E, ,L,A, .S.O.R.T, I ,E, .S.U.I.V/.AMT.E,:
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I II I I
46
5.4.
Cartes perforées à l'aide du bordereau 4
On a demandé dans les généralités thermiques un certain
nombre d1historiques • (dont le tracé sera défini par les cartes du
bordereau 4. Au cas où l'on ne désire-pas tracer un historique, on
placera ici une carte vierge dans laquelle le programme EDITH trouvera un nombre de courbes à tracer nul). Il est possible de regrouper les courbes sur un ou plusieurs graphiques de la façon suivante :
On a N historiques et on veut m graphiques avec n<| courbes sur le premier, r\2 sur le second, . . ., n m sur le dernier.
Sur le premier graphique, on aura les historiques 1 à n^
(avec n/| £ N)
•
.
. •
Sur le deuxième, les historiques n 1 •+ 1
Sur le ième, les historiques <^~. nj +1
à
n-] + no.
^T ni
Avec le bordereau 4, on indique ru sur une carte, puis
on.décrit avec six cartes le premier graphique ; ensuite, on indique n2 et on décrit avec six autres cartes.lé deuxième graphique,
etc..
•
Quand on a terminé la description des tracés et historiques, "on'met
u n ecart'e v i e r g e .
. ;
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' "• i
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BORDEREAU 4 DE EDITH
UTILISATEUR:
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5
DATE:
15
ETUDE:
20
25
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48
Bordereau 4
F0RNAT
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Description des données
numéro des
colonnes
Format
nombre'de courbes que l'on veut grouper
sur un même graphique
19 .à 21
13
zone réservée
25 à 32
FB.O
zone réservée
36 à 43
F6.0
49
Bordereau 4
F0RHAT
flfiSj
C23X,I1,6X,F5.u,6X,F5.0,7X,I3,7X,I3)
,, ,
, ,
'' I i i :
• •
Description des données
numéro des
colonnes
Indicateur : La valeur de cet indicateur
précisant ': doit être comprise entre 1
le type du :et 6 :
grille cartésienne
repère
• '• : 1
grille semi-logarithmi[TYPE]
: 2
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Format _
24
11 '
31 à 35
F5.0
42 à 4B
i F5.0
52 à 54
13
64 à 66
13
que
3
4
5
6
grille bi-logarithmique
cadre gradué en cartésie
cadre gradué en semi-log
cadre gradué en bi-log.
Le TYPE choisi pour le tracé
des axes peut être différent
de celui pour le tracé des
points Ccf. partie suivante]il détermine seulement la
présentation des axes. TYPE
ne peut être pris égal à 2
Cou 5] ou 3 (ou 6) que si le
TYPE de la carte suivante es1
respectivement égal à 2 ou 3.
•
Lorsque TYPE = 1 ou 4, la
longueur du module détermine
la fréquence des numérations
le long de l'axe des x, et
peut être différent du PAST
de la carte suivante si le
CPASX)
TYPE de'cette carte suivante
est égal à 1. Si-le TYPE de
la carte suivante est égal à
2 ou 3, PASX est obligatoirei
ment égal à PAST.
Longueur en Lorsque TYPE=1,2,4 ou 5, la
cm d*un mo- longueur du module détermine
la fréquence des numérations
dule sur
le long de l'axe des y, et
l'axe des
ordonnées
peut être différent du PASP
de la carte suivante, si le
(PASY)
: TYPE de cette carte suivante
: est égal à 1 ou 2. Si le TYPE
: de la carte suivante est éga:
: à 3, PASY est obligatoirement
: égal à PASP.
Nombre de modules sur l'axe des abscisses
(NPASX)
.Longueur en
cm d'un module sur
l'axe des
abscisses
Nombre de
modules sur
l'axe des
ordonnées
(NPASY)
50
Bordereau 4
F0RMAT
(23X,11,6X.F5.0,6X,F5.0,7X,F5.0,7X,F5.0)
• •-, •
,,, • U
• , ,
Description des données
Indicateur
précisant
le type du
report
(TYPE]
la valeur de cet indicateur
doit être comprise entre 1
et 4 :
1 : report en cartésien
2 : report en semi-log.
3 : report en bi-log.
' 1 1 1 1 1 1 11
numéro1des
colonnes
Format
24
11
Longueur en cm d'une unité Cd'un module
si l'axe est logarithmique] sur l'axe
des abscisses (PAST)
32 à 35
F5.0
Longueur en cm d'une unité (d'un module
si l'axe est logarithmique) sur l'axe
des ordonnées (PASP)
42 à 46
F5.0
Valeur origine des abscisses (ORIGT)
52 à 56
F5.0
Valeur origine des ordonnées (ORIGP)
66 à 70
F5.0
Si TYPE = 4 et le TYPE de la
carte précédente est égal à
1 ou 4, les valeurs en abscis
ses sont remplacées par leurs
racines.carrées
51
Les quatre cartes suivantes contiennent les libellés
- une carte pour le libellé des valeurs reportées en abscisses
-_ une carte pour le libellé des valeurs reportées en ordonnées
- deux cartes pour l'intitulé du graphique.
i ii ii ii iiii i iii iii iiiiiiii i i iiiiii i iii iiiii iiiii iii iii ii i iiii ii ii iiii ii ii iii ii i
i- aes raisons de présentation, il est souhaitable
de centrer ces libellés.
Remangue : On peut supprimer pour un ensemble de courbes la sortie
tracée ; il suffit de remplacer les six cartes décrivant le graphique par une seule carte vierge.
6. - REMARQUES COMPLEMENTAIRES
- Il est possible pour des utilisations particulières de
modifier le pas de temps entre deux simulations. Pour ce faire, on
indique dans une carte perforée selon la première ligne du bordereau 2
avec, comme libellé pour le type de donnée : DT, suivi de la carte
précisant le facteur multiplicatif , les pas de temps minimum et
maximum (bordereau 1 j 2ème partie).
- Choix du pas de temps : II est souhaitable de choisir
un pas de temps constant tel que :
Les périodes simulées soient un nombre entier de ce pas de temps et que
max
2XX
+ p a c a VXAX
Pa°a v
2
x
2XV + p a c a VyA\7*1
.+.
. P Ax
Ay~|
I $ ÙX $ min I —— , - — I
paca v
2
y
y
J
[_ Vx v y j
si l'on veut minimiser les phénomènes parasites de dispersion numérique
v x Vy : composantes du vecteur vitesse de front thermique.
- Si le At est supérieur à min [ -~ , ~\
matiquement cette valeur.
, il prend auto-
52
- Pour une simulation thermique, il est nécessaire que
les débits simulés correspondent aux charges hydrauliques (calculées par une simulation hydraulique ou imposées par 1'utilisateur).
Si d'une simulation à l'autre les charges sont modifiées, le programme calcule les débits, à condition que l'utilisateur n'ait'
pas modifié les débits simulés en même temps que les charges.
- Si, entre deux simulations thermiques, on ne demande
aucune impression, le programme sort automatiquement les températures pour toutes les couches sous forme de tableau.
- Si la date de fin d'une simulation thermique est antérieure à la date de fin de la simulation précédente, la simulation
ne sera pas effectuée.