Dynamique des écoulements urbains et récupération d'énergie
Présentation
Ce thème de recherche se consacre à l’analyse physique et la modélisation des écoulements de surface afin de répondre à des attentes de la société dans le domaine de l’environnement et du développement durable. La modélisation théorique et numérique de la physique des écoulements à surface libre porte tant sur des cas naturels qu’expérimentaux, et plusieurs techniques de mesure dont certaines développées au laboratoire sont utilisées. Disposant de modèles et de données expérimentales ou satellitaires de première main, notre recherche vise de plus à enrichir ces modèles en intégrant analyse de sensibilité et résolution de problèmes inverses pour prendre en compte ces données. D’un point de vue applicatif, ce thème s’intéresse à l’étude des inondations, du transport solide en rivière, et de la conversion de l’énergie hydraulique.
Le pilote d'inondation
Le pilote d’inondation est un dispositif expérimental de 5x5 m² construit en 2012 [8-Arau12] et représentant un quartier urbain à une échelle de 1/200. Cette plateforme unique au monde par sa taille et sa complexité permet de simuler des inondations et des crues en milieu urbain pour étudier la circulation de l'eau dans les rues et au niveau d’un carrefour (régime stationnaire), ou le déplacement d’une vague entre les immeubles. Elle est équipée de dispositifs permettant d’acquérir de manière automatisée les distributions de hauteurs d’eau et de champs de vitesse en tout point de l’écoulement. Les données expérimentales acquises permettent de comprendre les phénomènes physiques associés à la propagation d’inondation en ville, les relations hauteur d’eau-débit dans une conduite [2-IDBF14, 2-IDFV14] les processus de piégeage de matières en suspension [2-SDVF14, 3-SDVF13], et les phénomènes de dépôts/mise en suspension [8-Schm13]. Nos modélisations numériques (équations de Navier-Stokes et de Saint-Venant) bénéficient de la présence du pilote, la comparaison entre résultats expérimentaux et simulation numérique permettant de valider les modèles mathématiques [1-AFLF14, 2-SDVF13, 2-AFABxx] et de proposer des schémas numériques adaptés [2-AFGM12].
