Les transports ferrés urbains, bien que considérés comme une alternative écologique au transport individuel, font aujourd'hui l'objet d'un intérêt grandissant en matière de risque pour la santé et d'exposition aux particules fines. Des campagnes de mesures aux particules fines (PM) effectuées dans plusieurs réseaux souterrains de métropoles mondiales ont révélé des niveaux relativement élevés. Ces mesures se basent sur des taux moyens mesurés principalement en stations et ne permettent pas d'identifier précisément la provenance des particules. L'objectif principal de ce travail est d'apporter, par voie expérimentale, des éléments permettant d'améliorer les modèles numériques prédictifs de transport et de comportement des particules issues du freinage d'un matériel roulant. Un certain nombre d'études ont été réalisées sur le sujet en écoulement multiphasique mais peu d'entre elles ont été menées sur les particules d'usure et aucune ne s'est attaquée au problème du comportement dynamique des particules et de leur interaction avec un écoulement turbulent autour d'un équipement ferroviaire.

Cette étude vise à tester numériquement le « Suspension balance Model » (SBM), modèle basé sur les phénomènes de migration de particules dans un écoulement. Une configuration canonique d'écoulement est définie (jet de particules en couche limite) en vue de procéder à une validation expérimentale par méthodes optiques. L'interaction du jet avec un écoulement de type couche limite est analysée en vue de comparer les champs de vitesse et de concentration issus de la modélisation et de l'expérience. Ces essais sont réalisés dans un canal hydraulique avec injection de particules calibrées.