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Bulletin des Bureaux d'Etudes Industrielles (BEI)

Année scolaire 2010-2011

Département Hydraulique - Mécanique des FluidesENSEEIHT/INPT

Energies Renouvelables et Environnement

Energétique et Procédés

Préface

Présentation générale du BEILe Bureau d'Etudes Industrielles est un projet réalisé au sein même de l'école par les élèves avant

d'e�ectuer leur stage de �n d'études. Il leur permet de mobiliser potentiellement l'ensemble des savoir-faire acquis au cours de leurs trois années d'études à l'école et sa nature pré-professionnelle préludeà leur stage en entreprise. Les projets peuvent être de tailles et d'objectifs variables (entre deux ethuit étudiants), mais ils ont tous en commun de permettre à l'élève de se trouver en situation detravailler en équipe et de répondre à un cahier des charges issu du monde de l'industrie ou des questionsenvironnementales. Pour les industriels qui participent aux BEI, ou simplement proposent des sujets,c'est l'opportunité à la fois de mieux se faire connaître des élèves qui sont sur le point d'entrer surle marché du travail, et d'engager un dialogue avec les équipes enseignantes du département sur nosdomaines d'expertise.

Wladimir BERGEZ, Directeur du Département Hydraulique - Mécanique des Fludes

BEI Energies Renouvelables et Environnement (BEI ERE)Objectifs :

Le BEI ERE est un enseignement commun aux options Sciences de l'Eau et Environnement (SEE)et Mécanique des Fluides Numérique (MFN) de l'ENSEEIHT, à l'Option Génie de l'Environnement(GE) de l'INP et au Mastère Spécialisé Hydraulique de l'ENSEEIHT. L'objectif pratique du BEI EREest la dé�nition et la réalisation d'un projet de type industriel en groupe.Contenu/Programme :

Le BEI ERE se décompose en trois phases :• Préparation : Les groupes d'étudiants (6 à 8) se constituent autour d'un projet dé�ni en com-mun, à partir de propositions émanant de partenaires externes (entreprises, collectivités locales,laboratoires,...), des participants, des enseignants. Chaque groupe est constitué de binômes dontles projets s'articulent au sein du projet de groupe. Ils dé�nissent objectifs et méthodes.• Réalisation des projets (début février/mi-mars) : Chaque groupe réalise le travail prévu en s'ap-puyant sur le concours d'experts, enseignants ou intervenants extérieurs, chargés d'apporter unconseil scienti�que et technique.• Restitution. Cette phase comprend d'une part la rédaction de compte-rendus multi-médias, quisynthétisent les travaux réalisés et d'autre part une présentation orale devant un public élargi.

Enseignants : D.Astruc, Ph.Behra, G.Debenest, S.Jean, P.-Y.Pontalier, A.StoukovContact : [email protected]

BEI Energétique et Procédés (BEI EP)Objectifs :

Travail sur un problème appliqué provenant du monde industriel. Les sujets sont proposés par nospartenaires industriels et couvrent un très vaste champ d'applications en énergétique et procédés :aérodynamique, domaine spatial, domaine pétrolier, génie des procédés, transformation de l'énergie.

Mise en application des connaissances acquises durant la formation sur un problème concret. Ap-prentissage en général d'un code de calcul industriel pour répondre à l'étude et/ou développement depetit algorithmes (Matlab, Fortran) permettant de résoudre la modélisation appropriée pour l'étude.

Travail en équipe de 2 ou 3 étudiants sous la responsabilité d'un tuteur pédagogique.Contenu/Programme• Analyse du sujet et dé�nition des objectifs et du cahier des charges en partenariat avec l'industriel• Etude de la compréhension locale de la physique impliquée dans le problème. L'objectif est engénéral soit une description �ne de phénomènes locaux ou soit un dimensionement global d'unsystème avec bien souvent une interaction forte entre les deux. La progression du travail est laisséeà l'initiative des élèves qui s'appuyent sur les enseignants permanents ainsi que sur les contactsavec les industriels.• Présentation intermédiaire à mi-parcours faisant état de l'avancement du travail.• Rédaction d'un rapport sous forme d'un site web et soutenance �nale devant un jury avec lesindustriels invités.

Enseignants : M.Alliet Gaubert, A.-M.Billet, M.Braza, E.Climent, C.Colin, Y.Le-Gac

D.Legendre, H.Neau, O.Simonin

Contact : [email protected]

Responsable d'édition : Alexei Stoukov - [email protected]

BEI Energies Renouvelables et Environnement

Analyse technique, économique et environnementale de l'implantationde dalles électromagnétiques dans la ville de Toulouse

Alexandra YVER - Nicolas AMALRIC - Nathalie BROCHIER -

Sébastien MOIRAT - Lionel RUIDAVETS - Dimitri COUTURIER

Dans le cadre des Grenelles de l'Environnement,la mairie de Toulouse a décidé de promouvoirle développement d'une technique de productiond'énergie alternative : les dalles électromagné-tiques. Placées dans une rue, ces dalles convertis-sent l'énergie mécanique fournie par les pas despiétons en énergie électrique. L'objectif est de réu-tiliser cette énergie pour alimenter le système d'é-clairage public.

Notre groupe de BEI s'est �xé pour problématique d'analyser l'implantation de cette source d'énergiesur les trottoirs de Toulouse pour établir sa rentabilité énergétique et environnementale.

Dans cette problématique, plusieurs questions se sont posées, dé�nissant nos di�érents objectifs quisont :• Déterminer l'impact environnemental réel de ces dalles par rapport aux autres systèmes de pro-duction d'électricité.• Proposer une aide à la décision du choix des zones d'implantation dans un cadre général.• Cartographier les zones d'intérêt pour l'implantation de dalles dans le cadre de la ville de Toulouse.Au kW/h produit, les dalles se révèlent avoir un fort impact sur l'environnement et notamment un

impact plus fort que les autres techniques de production d'énergie (éolien, nucléaire, hydroélectrique...).Cependant l'étude a été conduite sur un prototype qui nécessite encore des améliorations et va doncévoluer vers quelque chose de plus productif, ce qui diminuera son impact. De plus, la technique del'ACV employée ici ne prend pas en compte la gestion des déchets radioactifs, ou encore l'impact deséoliennes sur le comportement des oiseaux, ce qui pourrait contrebalancer les résultats obtenus en faveurde cette méthode de production d'énergie.

L'établissement d'un programme sous Excel donne le nombre de dalles nécessaires pour alimenterles lampadaires de la rue. Les paramètres pris en compte sont le nombre de piétons mais aussi le nombrede lampadaires dans la rue, les obstacles (bouches d'égouts, poteaux...) et la largeur et longueur dutrottoir.

Finalement, nous avons réalisé une cartographie des zones lesplus intéressantes pour l'implantation de ces dalles. Plusieurscritères, pour chaque rues, ont été pris en compte :• production par dalles (fréquentation , largeur)• âge de la rueLe �ux étant la seul donnée variable pour une rue donnée,nous avons e�ectué nos calculs en considérant la moyenne,sur toute l'année, du nombre de piéton empruntant cette rue.La carte ci joint montre le résultat �nal. Plus l'indice d'intérêtest fort et plus la zone est intéressante pour l'implantationdes dalles.

Cependant, ces résultats ne sont qu'à titre indicatif et ne peuvent être utilisés pour valider unargument.

1 http://hmf.enseeiht.fr/travaux/CD1011/bei/beiere/groupe1

http://hmf.enseeiht.fr/travaux/CD1011/bei/beiere/groupe1


Restauration de la Loire au passage d'Orléans

Lucie ALAZARD - Guillaume AUBIN - Sophie LAGEYRE - Marie LE TEXIER -

Madeleine LEPLAY - Louis POIREL - Pauline PREL - Quentin RUPPERT

Fortement intéressés par l'hydraulique �uviale, huit étudiants du département Hydraulique se sontpenchés sur la restauration de la Loire au passage d'Orléans.

En e�et, trois duits ont été construits pour assurer le trans-port �uvial en concentrant l'eau le long de la rive droite. Au-jourd'hui, le duit de Saint Jean de Braye cause l'ensablementet la végétalisation de la petite Loire, ce qui entraine une ré-duction de l'espace de liberté de la Loire, son incision et uneaugmentation des risques d'inondations. De plus, la DirectiveCadre sur l'Eau �xe des objectifs de restauration du � bon étatécologique � des cours d'eau pour 2015.

Notre bureau d'étude s'est découpé en quatre axes de travail :• étude des crues• étude du transport sédimentaire

• amélioration de la qualité biologique• stabilisation des berges par le génie végétal

Plusieurs scenarii plus ou moins interventionnistes ont été proposés : le premier consiste à araser leduit, dans le second scenario, la profondeur du lit est en plus abaissée, et nous testons une troisièmecon�guration comprenant en plus l'aménagement des berges.L'étude des zones inondables à l'aide d'une modélisationTELEMAC 2D a montré que la non intervention sur le sitepourrait avoir des conséquences désastreuses à long terme et quequel que soit le scenario, une réelle amélioration de l'évacuationde la crue est démontrée. En ce qui concerne les modélisationsde transport sédimentaire sous SISYPHE, l'incision du lit de laLoire est diminuée grâce à l'arasement du duit etau creusement de la Petite Loire, mais des zones d'érosion forte apparaissent localement dans le bief : lescénario 2 n'est donc pas pérenne. Des propositions de stabilisation de berges ont donc été faites : lestechniques du génie végétal ont permis de répondre à cette problématique compte tenu des ordres degrandeurs des contraintes. En contre partie de ces améliorations, la réalisation des travaux ont eu desimpacts négatifs sur l'a�ouillement des piliers du pont René Thinat, la qualité biologique de la Loire etla biodiversité : les zones de nurserie et d'abris sont supprimées et les zones végétalisées sont réduites.

La méthode des micro-habitats a permis de quanti�er la qual-ité d'habitat de l'ichtyofaune : le scenario 3 où la zone estaménagée (fortes pentes en rive gauche et faibles en rivedroite, élargissements et méandres) permet de compenser laperte d'habitat. L'utilisation du génie végétal permet aussi derétablir l'écosystème en recréant une ripisylve indigène, et delimiter le développement des plantes invasives.

Pour un total de 4 000 000 ¿, le dernier scenario, bien que très interventionniste, semble être l'aménage-ment répondant le mieux à l'ensemble de nos critères d'étude, excepté pour celui de l'a�ouillement.

http://hmf.enseeiht.fr/travaux/CD1011/bei/beiere/groupe2 2



Optimisation hydraulique du stade d'eaux-vives de Pau-Pyrénées

Antoinette BENOIT - David BILLAUD - Gabriel MENGIN - Elise OUKHEMANOU -

Thomas WATIOTIENNE - Marie-Laurence DE KERGORLAY - Sylvie HAVET

Bien qu'il ait déjà accueilli une épreuve de coupe du monde, le stade d'eaux vives de Pau-Pyrénées,construit en 2008, présente en plusieurs points du parcours des oscillations de la hauteur d'eau nonadmissibles en compétition. Dans l'optique de la Coupe du Monde de slalom de canoë-kayak en 2012et de candidatures futures, ces phénomènes instationnaires nécessitent d'être diminués pour ne pasdéfavoriser les kayakistes selon leur moment de passage sur une bosse ou un creux.

Dans ce partenariat avec la communauté d'agglomération de Pau, notre objectif a été de comprendreces phénomènes oscillatoires et de les reproduire numériquement a�n d'expliquer leurs causes et tenterde trouver des solutions pour les limiter. Par ailleurs, les recirculations derrière certains épis sont faibleset les kayakistes peinent à passer les portes rouges, devant être franchies en remontant le courant.

L'étude est donc menée à deux échelles :

D'une part une étude locale nous a per-mis d'étudier les recirculations derrièreun épis en 2 et 3 dimensions, à l'aide dulogiciel Star-CCM+. Les simulations en2D nous ont permis de déterminer la pré-cision de notre maillage pour tester dif-férentes géométries d'épis simples et ob-server que plus on brise l'écoulement, plusles vitesses des recirculations sont impor-tantes.

D'une part une étude locale nous a permis d'étudier les recirculations derrière un épis en 2 et 3dimensions, à l'aide du logiciel Star-CCM+. Les simulations en 2D nous ont permis de déterminer laprécision de notre maillage pour tester di�érentes géométries d'épis simples et observer que plus onbrise l'écoulement, plus les vitesses des recirculations sont importantes.

D'autre part, de manière plus globale, l'intégralité du parcours a été modélisé avec le logicielTelemac2D, a�n de reproduire les instationnarités. L'in�uence de la géométrie du circuit (rives avecépis et courbure du parcours), la présence et la disposition d'obstacles prévus pour agiter l'écoulement(îlots, batardeaux), ont été quanti�ées par une analyse de Fourier, en di�érents points de sondage lelong du parcours mettant ainsi en évidence les fréquences caractéristisques du parcours. En�n, despistes d'optimisation ont pu être formulées.




Amélioration de la gestion des eaux du site INP Toulouse/Labège

Tommy Hoang - Téo Dautreppe - Yoann Ponceot - Rémi Clemot -

Vincent Jorigné - Vincent Jorigné - Juliette Diderot - Julien Dupuy

Les problématiques liées à l'eau sont de nos jours omniprésentes. Déjà di�cile dans de nombreusesrégions du globe, l'accès à une eau de bonne qualité sera de moins en moins aisé dans les années à venir.En partant de ce constat, notre groupe de BEI s'est intéressé à la gestion de l'eau à notre échelle, uneéchelle réduite mais sur laquelle nous pouvions avoir un impact conséquent en seulement six semaines.

Ainsi, nous proposons la mise en place de solutions concrètes aux problématiques de l'eau sur desparties diverses de son cycle :• La gestion des eaux usées de l'ENSIACET• Le traitement des eaux pluviales polluées du campus• La réutilisation de l'eau de pluie des toitures de l'école.

En basant notre étude sur les données disponibles ainsi que celles obtenues grâce aux mesures sur leterrain, nous nous sommes assurés de la validité de l'ensemble des valeurs utilisées. Plusieurs campagnesde mesures, avec notamment l'utilisation d'un niveau de géomètre et des essais de traçage, ont permisla véri�cation des hypothèses formulées. Le logiciel Canoë nous a permis de modéliser les di�érentsréseaux concernés par notre projet, les eaux usées de l'ENSIACET et les eaux pluviales du campusINP Toulouse-Labège. Ce travail nous a permis de dresser le diagnostic des réseaux et d'étudier lescaractéristiques des �ux dans les conditions du campus.

En�n, les logiciels Star CCM + et Matlab nousont permis de modéliser les installations pro-posées et d'en véri�er la pertinence. En étu-diant la bonne cohérence entre les résultatsobtenus grâce à des méthodes de dimension-nement connues et ceux issus de ces modéli-sations, nous pouvions valider ou non l'utilitédes installations proposées.

Ces di�érentes étapes ont abouti à la proposition de solutions concrètes à la problématiques de lagestion de l'eau sur la campus :• Un �ltre planté de roseaux d'environ 450 m2 pour traiter les eaux pluviales du site.• Quatre cuves de 30 à 80 m3 reliées à un système de mise sous pression qui alimente certainestoilettes de l'école et du gymnase.• La mise en place d'une cuve de rétention en cas de pollution accidentelle fortement concentrée.

http://hmf.enseeiht.fr/travaux/CD1011/bei/beiere/groupe4 4



Infrastructure routière et enjeux environnementaux

Armelle SFILIGOI - Elsa CAILLY - Laure GERARD -

Karin VENDT - Charlène CARAYOL - Sophie LECOURTOIS

L'enjeu principal de notre étude est l'amélioration dela qualité de vie des toulousains et des usagers du pé-riphérique.Pour répondre à cette problématique nous avons dé-cidé de travailler sur 3 axes complémentaires. Nous noussommes ainsi intéressées à l'adaptation du réseau hy-draulique en vue du passage de 2x2 à 2x3 voies sur untronçon du périphérique a�n d'y réduire les embouteil-lages. Nous avons également étudié l'épuration des eauxde ruissellements de la chaussée de manière à limiter lapollution de la Garonne en mettant en place une tech-nique biologique, s'intégrant au mieux dans l'environ-nement. En parallèle, nous nous sommes penchées surun autre aspect des impacts liés au tra�c automobile àsavoir la pollution atmosphérique en étudiant les corréla-tions régissant ses variations et le cas d'une pollutionaccidentelle.

Périphérique toulousain

Grâce aux données récupérées auprès des di�érents contacts, l'ORAMIP, Météo France et la DIRSO,et à une recherche bibliographique, nous avons pu dans un premier temps prendre connaissance desenjeux intrinsèques à notre sujet d'étude ainsi que du contexte réglementaire associé. Chaque binômea ensuite réalisé des calculs et des simulations, permettant d'aboutir aux résultats suivants :• L'imperméabilisation supplémentaire engendrée par la construction d'une troisième voie conduità une augmentation du volume d'eau ruisselé sur la chaussée. Ce dernier pourra être supportépar le réseau hydraulique existant, hormis par les caniveaux à fentes en surface qui devront êtrechangés. Il faudra d'autre part prévoir la création d'un bassin de rétention a�n de limiter lesrisques d'inondation, contenir une pollution accidentelle et réduire les pollutions chroniques.• Après nous être assurées que le bassin peut être en eau toute l'année, nous avons imaginé l'amé-nagement de ce dernier en utilisant la phytoremédiation en plus de la décantation comme tech-nique d'épuration des pollutions chroniques de l'eau. Cette technique aux mécanismes complexesmontre de bons résultats d'épuration pour des coûts de mise en place et d'entretien à peinesupérieurs à ceux d'un bassin classique. Cependant, une limite demeure, en e�et, en cas de pol-lution accidentelle, les végétaux implantés pourraient être détruits ce qui constitue une fragilitéet une contrainte d'entretien.• Concernant la pollution de l'air, l'étude nous a permis de dégager les principales interactionsexistant entre les divers polluants, les conditions météorologiques et le tra�c automobile ainsique d'aborder le phénomène de dispersion atmosphérique et sa modélisation à travers l'étuded'une pollution accidentelle. À cette occasion, nous avons pris conscience de la complexité desmécanismes impliqués dans les phénomènes atmosphériques. Cette étude de la dynamique despolluants constitue une base préliminaire indispensable à l'appréhension et à la prévention desépisodes de pollution liée au tra�c.

Il n'est pas possible dans l'état actuel de la société, d'aller à l'encontre du développement urbainet de l'intensi�cation des réseaux routiers. Tout l'enjeu réside dans la réduction des impacts environ-nementaux dont l'un des premiers pas est une connaissance approfondie des mécanismes mis en jeu quenous avons tenté de mettre en évidence dans notre étude.


http://www3.midi-pyrenees.equipement.gouv.fr


BEI Energétique et Procédés

Etude de l'écoulement diphasique d'une cellule électrolytique de pro-duction de �uor

Fabien MONTI - Xavier TORLOTING

La �liale d'Areva en charge de la production du �uor, la COMURHEX, a décidé derénover ses deux sites de Malvési et de Pierrelatte a�n de répondre à la demandecroissante de ce produit et pour faire face à une concurrence croissante.

Dans ce contexte, des chercheurs de l'ENSIACET se sont penchés sur l'amélioration des cellulesélectrolytiques qui produisent le �uor. Ils ont apporté des réponses quant à la chimie et aux phénomènesohmiques au sein de la cellule. Ils ont également commencé un travail sur l'hydrodynamique et lathermique sans toutefois arriver à une conclusion dé�nitive. Notamment, des problèmes d'in�ltrationde gaz dans les parois et des accumulations inattendues ont été mis au jour.

Notre projet consistait alors à répondre à ces questions grâce à nos compétences acquises durantles trois années à l'ENSEEIHT dans le département Hydraulique-Mécanique des Fluides. Après avoirchoisi le modèle de mélange parmi l'ensemble des modèles de diphasique inclus dans Fluent, logicielindustriel reconnu, de premiers essais ont été réalisés sur un cas académique de cavité fermée. Il afallu dé�nir à chaque étape les meilleurs modèles et critères a�n d'obtenir des résultats cohérents avecla littérature. Néanmoins, ces derniers ont provoqué de nombreux questionnements bien qu'ils aientpermis une meilleure compréhension des phénomènes en jeu.

Cellule électrolytique

A partir de ce cas simple, nousavons pu constater que des e�ortspourraient être faits au niveau dumaillage réel mais il est importantde faire attention à la taille desmailles qui se révèle critique en-deçà du diamètre des bulles dansle modèle de mélange. Cela crée uncompromis à gérer, entre la taillede maille qui ne doit pas descen-dre sous ce diamètre de bulle niêtre trop grossière pour ne pas em-pêcher de capter les phénomènesphysiques.

Les essais sur les cas 2D/3D réels des cellules Areva ont donné des résultats similaires aux essaise�ectués à l'ENSIACET. Cependant, la visualisation des lignes de courant permettait de voir qu'il n'yavait a priori pas de problèmes de pénétration numérique des panaches dans les parois supérieures.A�n de mieux traiter les gradients importants en paroi, nous avons tout de même tenté d'utiliser destraitements numériques en parois comme ils nous avaient été conseillés dans ces cas-ci dans un coursde Modélisation de la Turbulence.

A�n de continuer l'étude, il serait intéressant pour Areva de coupler les phénomènes chimiques,thermique et hydrodynamique ainsi que d'utiliser le modèle Eulérien qui, même s'il est plus gourmanden terme de temps de calcul, prend davantage en compte la physique particulière de la con�gurationdes cellules électrolytiques.

http://hmf.enseeiht.fr/travaux/CD1011/bei/beiep/groupe2 6

http://hmf.enseeiht.fr/travaux/CD1011/bei/beiep/groupe2


Simulation numérique de gouttelettes dans une colonne de Taylor-Couette

Emerson PIRES - Sarah TROUVE - Carlos SALAS

Avec l'augmentation croissante de la demande enélectricité le CEA doit améliorer la performance duprocédé de retraitement de déchets radioactifs. UneColonne e�et Couette a été développée au centre deR&D du CEA de Marcoule dans le but d'extrairedes données importantes pour les modelés couplésde génie chimique et d'hydrodynamique.

La colonne doit être simulée numériquement pour comprendre laphysique de l'écoulement ainsi qu'extraire les données importantesdont le coe�cient de dispersion axial. Des simulations ont donc étéfaite pour une géométrie donnée avec les logiciels JADIM (code del'IMFT) et Fluent CFD.L'étude sous JADIM a révélé un problème de maillage de la géométrie.Pour une con�guration avec un grand entrefer, l'écoulement de Cou-ette se stabilise sur des modes non désiré(trop de rouleaux de Taylor).Les Reynolds de transition sont trop élevés. Malgré une réduction dumaillage, les résultats restent insatisfaisants. Une étude supplémen-taire sera nécessaire pour résoudre ce problème.En parallèle une étude sur la géométrie de l'écoulement a été menée.Des grandeurs caractéristiques extraites des symétries de l'écoulementont la même évolution et valeur de le coe�cient de dispersion axial.Cette constatation montre le lien entre l'organisation spatial de l'é-coulement et la répartition des particules en son sein. Des programmesont été développés pour calculer ces deux grandeurs.Les simulations sous Fluent présentent des pro�ls de vitesse cohérentsexcepté dans la direction azimutale (les vagues ne sont pas détectéespour des grands Reynolds). Une étude avec la phase dispersée a égale-ment été faite. Des gouttelettes ont été injectées dans la colonne. Leurcomportements par rapport au rapport de densité et la cinématiquede l'écoulement sont cohérents. Par manque de temps, l'étude sur ladispersion a uniquement été initialisés et doit être terminée.

Ce projet est en faite une partie d'une thèse en cours au CEA. Des études expérimentales sontmenées et devront être comparées aux résultats numériques. Néanmoins une étude de stabilité del'écoulement reste nécessaire pour trouver le maillage adéquat qui permettra une bonne modélisationde l'hydrodynamique de la colonne.

Vu des tourbillons de Taylor dans une coupe axiale Vitesse radiale avec présence de gouttelettes

(Re=800)

7 http://hmf.enseeiht.fr/travaux/CD1011/bei/beiep/groupe3



Simulation numérique et modélisation du tremblement en régime trans-sonique turbulent autour d'une aile d'avion

Pierre DAMIEN - Guillaume FRICHET - Christian LAFFITTE - Jean-Michel LUCAS

The present test-case aims at predicting the transonic bu�et over a supercriticalairfoil. This feature is a crucial issue for preventing instability and to increaseaerodynamic performance (increase of lift and decrease of drag) during cruiseconditions.

The present test-case is part of the test-cases of the European research program ATACC (AdvancedTurbulence Simulation for Aerodynamic Applications Challenges), project N° 233710, coordinated byDLR and having as main industrial partner DASSAULT Aviation among other.

The present BEI addresses the predictive capabilities of advanced statistical and hybrid turbulencemodelling approaches in respect of capturing the bu�et phenomenon, its frequency and amplitudesof aerodynamic global parameters. These aspects are crucial for the design of future generation ofaircraft. The present study makes evidence of superiority of the Organised Eddy Simulation approachto capture the bu�et phenomenon. Furthermore, it addresses a numerical study of the sensitivity ofbu�et prediction in respect of the time-step, by using the code NSMB (Navier Stokes Multi Block) inwhich IMFT develops advanced turbulence models. The simulation results have been compared withexperimental results carried out in ONERA by the team of Dr. L. Jacquin.




Tandem Cylinders

Ghislain BLANCHARD - Lamine DIAKHATE

The present test-case aims ate predicting the low subsonic vortex dynamics overa tandem cylinder at high Reynolds number. The �ow con�guration correspondsto a generic con�guration of a landing gear. This feature is a crucial issue forpreventing Kelvin-Helmholtz and Von Karman instabilities around the cylinders,in the context of aeroacoustic noise prediction and control during take-o� andlanding.

The present test-case is part of the test-cases of the European research program ATAAC (AdvancedTurbulence simulation for Aerodynamic Application Challenges), project N° 233710, coordinated byDLR and having main European industrial partners among research Institutes partners. EDF in col-laboration with IMFT is interested to the accurate prediction of the unsteady loads on the wall, in thecontext of �uid-structure interaction in cylindrical array bundles.

The present BEI, associated with other studies of IMFT-EDF with freely moving second cylinder,addresses the predictive capabilities of advanced statistical and hybrid turbulence modelling approachesin respect of capturing the drag crisis towards the critical regime, characterised by the change of theupstream boundary layer from laminar to turbulent. Di�erent kinds of vortex structures are generatedaround the obstacles, especially around the second cylinder. These structures produce pressure �uctua-tions that are of the domain of acoustic noise. The experiments have been carried out at NASA LangleyResearch Center and are used for validation of the present turbulent modelling approach.

The objectives are to correctly predict the separated thin-shear layers and the predominant fre-quencies according to the di�erent vortex structures. Three-dimensional simulations are carried outby means of the hybrid DDES−k − ω_OES method. The RANS part of the DDES includes the SSTversion of the k − ω model.

Instantaneous pressure contours results around from CFD.

The present BEI study indicates ability of the present modelling to produce the "drag crisis"involving a drastic decrease of drag towards the passage to the critical regime. These aspects arecrucial for the design of future generation of aircraft. Furthermore, it addresses a numerical studyof the predictive abilities of the code NSMB (Navier Stokes Multi Block) in which IMFT developsadvanced turbulence models.




Dimensionnement d'un évaporateur pour une boucle diphasique de re-froidissement d'un satellite de télécommunication

Nirmal COLLERCANDY - François DUPOUY - Gaël THOMAS

Les satellites sont constitués de systèmes électroniques dé-gageant de grandes quantités de �ux de chaleur qu'il nousfaut évacuer a�n de permettre le fonctionnement optimal descomposants électroniques du satellite et d'éviter tout endom-magement. Ainsi, une boucle de refroidissement alimentée parun �uide frigorigène a été mise en place.

Cette étude s'est concentrée principalement sur l'évaporateur de cette boucle de refroidissement.Dans ce dernier, la chaleur générée par les composants est transmise au �uide réfrigérant qui dissipecette chaleur par évaporation. L'écoulement dans le circuit de refroidissement dans l'évaporateur estdiphasique.

L'objectif de cette étude a été de dé�nir les modèles thermo-hydrauliques décrivant les phénomènes diphasiques s'adaptantle mieux à notre con�guration d'écoulement. Un programme,développé en code Matlab, a ainsi permis de tracer l'évolution desvariables physiques caractérisant le système comme la températuredu composant, les pertes de charge, le titre massique et le tauxde vide. Cette étude a abouti à la visualisation du comportementthermo-hydraulique de l'évaporateur en concordance avec le cahierdes charges.

Les simulations ont visé à déterminer la con�guration la plus défavorable a�n de prévenir unetempérature de composant trop importante qui pourrait entraîner un endommagement de celui-ci.

A l'issu de ce bureau d'étude, de nombreux modèles thermo-hydrauliques ont été comparés. L'é-tude de l'arrachage des gouttelettes a été étudié. L'in�uence des modèles de frottements pariétaux,interfaciaux et des modèles thermiques ont également été l'objet de cet étude. La con�guration descomposants électroniques a été également un facteur clef dans le respect du cahier des charges imposépar l'industriel.




Dimensionnement d'une boucle de contrôle thermique d'un satellite detélécommunication

Christophe BARBOSA - Benjamin BOISSIERE - Baptiste DEJEAN

Le �ux de chaleur surfacique dissipé par les composants élec-troniques nécessite d'utiliser la chaleur latente de vaporisationd'un réfrigérent. L'écoulement à l'intérieur des tubes est doncun écoulement diphasique.

A�n de déterminer le coe�cient d'échange thermique local, nous devons donc déterminer le typed'écoulement qui correspond à la con�guration du satellite. Pour cela nous utiliserons des données dela littérature pour lesquelles les nombres adimensionnels caractérisant l'écoulement correspondent.

Nous avons déduit de cette première étude que l'écoulement se situe dans la zone des écoulementsde type annulaire. Nous avons donc choisi d'utiliser un modèle à deux �uides annulaire sans arrachagepour caractériser notre écoulement. Ce modèle nécessite deux modèles de fermeture. Le premier pourle frottement interfacial τi et le second pour le frottement pariétal τp. A�n de choisir le modèle pariétalle plus approprié aux conditions de l'écoulement, nous avons décidé de nous �xer sur les données dela littérature pour les pertes de charges par frottement en paroi. De tous les modèles que nous avonscomparés, le modèle d'Awad est celui qui semble le plus proche de nos données de référence (Donnéesde Chen en microgravité �uides(eau/air)) sur toute la plage de titre massique. Pour le modèle defrottement interfacial nous avons choisi d'utiliser le modèle de Wallis. On peut alors déterminer le pro�ldu taux de vide dans le tube, ainsi que l'épaisseur de �lm qui dépend explicitement du taux de vide. Apartir de cette épaisseur de �lm on peut déterminer la température de la paroi grâce à l'équation de lachaleur à la paroi.

Le problème de notre étude est le manque de données comparatives pour la détermination ducoe�cient d'échange pour un écoulement annulaire en tube en microgravité. A�n de déterminer lecoe�cient d'échange nous avons besoin de la température de saturation du �uide à la pression locale,du �ux de chaleur surfacique local et des propriétés physiques du réfrigérent. Nous avons égalementbesoin du pro�l de viscosité turbulente car il est directement lié au pro�l de di�usivité thermique

turbulente par l'intermédiaire du nombre de Prandtl selon l'expression suivante : ataL = νtνLPrLPrt

, le

calcul du �ux de chaleur à la paroi donne :

aLTp − Tsat

qρLCp

=

∫ δ

0

dy

1 +ataL

=

∫ δ

0

dy

1 +νtPrLνLPrt

→ hthermique =1

aLρLCp

∫ δ

0

dy

1 +νtPrLνLPrt

Pour les modèles de frottement choi-sis précédemment on obtient les pro-�ls suivants pour un débit massiqueG = 78, 595kg.m−2.s−1, un diamètreD = 12mm, un débit massique en entréex = 0, 3 et en sortie x = 0, 9 et pour un �uxde chaleur surfacique q = 1130W.m−2.

hthermique G = 78, 595kg.s−1

La température de la paroi des tubes reste bien inférieure à 65◦C et la perte de charge dans le tuben'induit pas une diminution de la température de saturation du réfrigérant supérieure à 1◦C comme ledemande le cahier des charges.




Simulation numérique de la combustion de braises dans un four à gra-nulés domestique

Zakaria MANA - Nicolas POSTIC

Les poêles à granulés sont un mode de chau�age de plus en plus répanduaujourd'hui, car ils présentent de nombreux avantages, que ce soit auniveau esthétique, environnemental ou �nancier. L'une des principalesquestions qui se posent actuellement au sujet de ces poêles concerne leurcapacité à posséder un mode � nuit � permettant de faire durer unecombustion sur quelques d'heures sans alimentation.

L'objectif de ce BEI a donc été de modéliser cette combustion à l'aide du code de calcul d'EDFNEPTUNE, a�n de pouvoir observer l'évolution d'un stock de granulés au �l du temps, et ce en fonctionde di�érents paramètres tels que le débit d'air entrant (tirage) ou la quantité initiale de combustible.

Pour cela, nous avons d'abord réalisé un maillage adéquat, aux dimensions s'inspi-rant des poêles trouvés dans la littérature : un cylindre de 30 cm de diamètre etde 60 cm de hauteur, surmonté par un demi-cône de 5 cm de hauteur représentantla sortie.Une étude du débit d'air nécessaire pour permettre une bonne combustion nous aamenés à ajouter au maillage une entrée d'air secondaire.Nous avons ensuite réalisé di�érentes simulations avec NEPTUNE, en faisant varierle stock initial de granulés, le débit d'air entrant et la température du combustible.Cependant, nous n'avons pu ajouter à ces simulations la modélisation de la com-bustion, ce qui laisse des possibilités de poursuite du projet pour les prochainesannées.Par ailleurs, les temps de calcul semblent pour l'instant être également un prob-lème, nos durées de simulation n'ayant jamais pu dépasser quelques secondes pourplusieurs heures de calcul e�ectif.

Nous avons tout de même pu obtenir plusieurs résultats de simulation où l'on peut observer l'actiondu débit d'air sur le stock de granulés, ainsi que l'e�et d'aspiration de l'air par l'entrée secondaire.




Transport de particules pour l'alimentation d'une chaudière à charbonpulvérisé

Jean-Bertrand ZELUS

En tant qu'entreprise publique de production et dedistribution d'électricité sud-africaine, ESKOM n'ade cesse d'améliorer les performances de ces cen-trales thermiques à charbon pulvérisé poursoutenir la forte croissance économique du pays.

Ces vingt dernières années, d'énormes progrès ont été accomplis pour optimiser la combustiondans ces centrales avec l'introduction progressive des � clean coal technologies �. La mise au pointde nouveaux brûleurs a déjà permis de réduire de façon drastique la formation de NOxx et de SOxthermiques... de plus en plus encadrés par la législation.

Cependant, un problème majeur subsiste : ces brûleurs sont alimentés par un mélange d'air chaud etde charbon pulvérisé dont le débit est à ce jour très mal contrôlé sur site. Cette situation, qui détériorel'e�cacité énergétique de toute la centrale, est devenue inacceptable à une époque où la question del'exploitation des ressources fossiles est sur le devant de la scène.

Très concerné par cette problématique, l'ingénierie d'ESKOM lance un ambitieux programme visantà mieux appréhender les caractéristiques de l'écoulement gaz-particules qui s'échappe du broyeur a�nde redimensionner l'installation qui alimente les di�érents brûleurs.

Pour ce faire, elle a con�é à son partenaire allemand PROMECON, spécialiste de l'instrumentation,le soin de réaliser des mesures précises sur site. Cette société s'interroge sur la possibilité de recourir àla simulation numérique comme second angle d'attaque de la problématique.

Depuis des années, l'Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse développe une branche ducode NEPTUNE_CFD spécialement dédiée à la modélisation des écoulements gaz-particules à l'échelleindustrielle. L'objectif de ce BEI est que ce code de calcul est quali�é pour répondre au problèmesoulevé par ESKOM.

Grâce à de nombreux échanges avec le partenaireindustriel, nous avons pu :• Réaliser le maillage complet du système d'alimen-tation de la chaudière à partir de plans CAO dé-taillées fournis par ESKOM.• Lancer une série de simulation représentative dupoint de fonctionnement de l'installation pourtester l'aptitude du code NEPTUNE_CFD à re-produire le comportement observé sur le terrain.

Les premiers résultats obtenus sont très prometteurs.En �ligrane de ce BEI, un pays à l'économie et aux dé�s passionnants, l'Afrique du Sud et un pan

entier du secteur de l'énergie qui mérite qu'on s'y attarde pour la valeur des hommes qui y travaillentet les enjeux technologiques et environnementaux qu'il soulève, le charbon !




Dimensionnement d'un lit �uidisé pilote pour la pyrolyse de la Biomasse

Nicolas DESHAYES - Clément OHRESSER - Justine PORTAU

Notre étude permettra d'apporter des informations sur le comportement hydrodynamique du com-busteur grâce à l'utilisation du logiciel NEPTUNE_CFD.

La construction du maillage, étape préliminaire à la simulation, est une partiecruciale du projet. Ce dernier a une in�uence sur les résultats �naux obtenus. Troiscas seront étudiés a�n de déterminer l'in�uence de la hauteur de canne d'injectiond'air sur l'hydrodynamique du combusteur.Maillage du combusteur : Environ 350 000 maillesModèles utilisés :• la phase dense : modèle k − ε � classique �• phase dispersée : modèle eulérien statistique du deuxième ordre avec une ferme-ture de type q2− q12.

Un certain nombre de résultats on été obtenus, malgré un manque de temps de calcul. Il a, entreautres, pu être obtenu les champs moyens de pression, de fraction volumique et de vitesse pour l'un descas de calcul.




Simulation de la désinfection hospitalière par brouillard sec

Laure GOUINAUD � Agnès PAIN

Chaque année, plus de 6 millions de personnes dans le monde contractent desinfections dans les hôpitaux. Il est donc nécessaire d'avoir des moyens permettantde désinfecter les pièces qu'ils contiennent.

Gloster Europe France a développé un système nettoyant une pièce de manière automatique :l'appareil est placé dans un coin de la pièce et di�use, pendant un temps dépendant du volume de lapièce, un produit constitué de peroxyde d'hydrogène à 5% et d'eau à 95% et qui, une fois mis en contactavec les parois, les désinfectent.

Gloster Europe France a produit il y a plusieurs années un appareil nommé le Glosair 400 qui aété prouvé performant dans les pièces de grandes tailles. A présent, un nouvel appareil, le Glosair 200,doit être aussi performant que le G400 dans des pièces de volumes 5 fois moins importants.

Gloster Europe France nous a donc demandé de simuler les performances de cet appareil dans unpièce de 20m3 a�n de ne pas avoir besoin de refaire tous les tests e�ectués sur le G400.

Pour réaliser nos simulations nous avons utilisé le code de calcul NEPTUNE_CFD et un supercalculateur nommé hyperion, les temps de calcul étant très importants.




Modélisation et simulation de l'Upgrading In-Situ des Schistes bitu-mineux

Sana BELLAAJ - Jamal MOUFIDI

L'objectif du BEI est l'analyse de la récupération d'huile à partir d'unschiste bitumineux à travers un procédé d'extraction In-situ. Ce schistebitumineux composé de kérogène se trouve dans le sous sol, à une pro-fondeur de 400 mètres.

Pour récupérer de l'huile à partir du schiste, il faut convertir le kérogène en constituants légers enforme liquide ou gazeuse.

Cette conversion qui a lieu de façon naturelledans le schiste à sa température initiale, peutêtre accélérée en chau�ant le schiste à des tem-pératures autour de 350°C. Le chau�age estfait par le biais de puits qui contiennent deséléments chau�ants. Les produits de la réac-tion sont récupérés par d'autres puits de pro-duction.Ce projet consiste à apprendre certaines basesdu génie pétrolier, dimensionner et simulerapproximativement l'exploitation in situ desschistes et analyser l'évolution de certainsparamètres, tels que la température, la pres-sion, la porosité et la perméabilité du réservoir.

L'analyse est e�ectuée à travers le logiciel de simulation STARS, en se basant sur certains choix ethypothèses, la structure des puits est dé�nie comme étant une structure en nid d'abeille.

Une étude préliminaire permet de dé�nir la distance entre les puits de forage et l'énergie nécessairepour chau�er le réservoir en utilisant l'équation de la chaleur. L'évolution de la pression est déterminéeà travers le système d'équations de conservation de la masse et la loi de Darcy.

Le logiciel STARS propose des modèles qui décrivent l'évolution de la porosité tel le modèle dedilatation. Dans le cas réel, il y a un grand nombre d'espèces chimiques présentes au cours de laréaction du craquage thermique, nous avons choisi de les représenter uniquement par 5 pseudo-espèces :• deux solides - le kérogène et le char• deux liquides - l'huile lourde et le décane• un gaz - le méthane.Le schéma de réaction est réduit à trois réactions.Un bilan énergétique permet de dé�nir le ratio entre l'énergie dépensée pour extraire les hydrocar-

bures et l'énergie contenue dans les hydrocarbures récupérés. Nous évaluons la quantité de CO2 généréepar le chau�age du réservoir, ainsi que celle générée par la combustion du produit �nal.

La production d'huile dans le réservoir engendre une augmentation de la pression dans les pores, qui,à son tour, provoque des contraintes mécaniques. Par conséquent, la porosité ainsi que la perméabilitéaugmentent.

Au début de l'exploitation, la production des hydrocarburesévolue faiblement et après 17 mois, elle augmente fortementcar la température devient quasi homogène dans tout le réser-voir.A travers les équations de combustion des hydrocarbures for-més, nous évaluons l'énergie disponible dans ces hydrocarbu-res qu'on compare avec l'énergie nécessaire pour chau�er leréservoir.Les résultats montrent que l'Upgrading In-Situ des Schistesbitumineux est rentable de point de vue énergétique.




Transport pétrolier en con�guration mer profonde

Alessandra FERNANDES ACYOLY - Khalid EL ADAOUI

Ce projet a été proposé par la société PETROBRAS. Petroleo Brasileiro S.A -PETROBRAS, est une entreprise brésilienne de recherche, d'extraction et de ventede pétrole. PETROBRAS est présente dans 18 pays étrangers, où elle s'appuie sursa maîtrise des forages en eau profonde.

Les réserves d'hydrocarbures onshore devenues de plus en plus rares, les compagnies pétrolières in-vestissent beaucoup d'argent et d'énergie dans l'exploration et la production o�shore. En 2010 Petrobrasa investi environ 70 milliards de dollars pour exploiter des nouveaux gisements de pétrole découvertsen eaux très profondes sous une épaisse couche de sel dans l'Océan Atlantique. Le nouveau gisementde Tupi en eaux profondes (6000 m) recèle 5 à 8 milliards de barils de pétrole, ce qui permettra àPETROBRAS de produire 4,3 millions de barils par jours d'ici 2015.

Ce sujet a été proposé pour la seconde année consécutive. Le groupe ayant travaillé sur le sujeten 2010 a fait un excellent travail qui sera utilisé comme point de départ. Ce point de départ est uneétude de sensibilité assez détaillée. Cette étude a permis de déterminer l'in�uence d'un grand nombrede paramètre sur l'écoulement dans le pipeline.

L'objectif de la compagnie pétrolière qui con�e ce sujet est d'é-tudier le comportement de l'écoulement d'un gaz à condensats dansun pipeline sous-marin. Les résultats �naux serviront à l'industrielpour dimensionner le séparateur gaz liquide.Notre travail va permettre de compléter l'étude de sensibilité déjàexistante dans un premier temps, puis on abordera un nouvel as-pect d'un tel transport pétrolier, à savoir les dépôts de cire dans lacanalisation.

OLGA, le code de calcul utilisé est un des logiciels dedimensionnement de conduites de transport pétrolierles plus utilisés dans l'industrie pétrolière (plusieursgrands groupes pétroliers tels que : Petrobras, Total,BP, Shell,...).Ce code de calcul est développé par la société norvégi-enne SPT : Scandpower Petroleum Technology, qui com-mercialise également une gamme très large de logicielspour le secteur pétrolier.

Le principal résultat évalué dans le cas d'un écoulement de gaz à condensats a été l'in�uence desécoulements de type `slug' sur la di�érence de pression entrée-sortie. Les résultats obtenus sont co-hérents avec les données thermodynamiques du mélange d'hydrocarbures traité. On a fait une étudesupplémentaire sur l'évolution de l'épaisseur du dépôt de cire par rapport au temps, à �n de prévoird'éventuels arrêts de production pour le nettoyage du pipeline. OLGA s'est avéré un outil de simula-tion très e�cace. Il modélise le comportement du �uide au sein des pipelines en un temps de calculrelativement court. Le temps de calcul varie entre quelques minutes et quelques heures en fonction dela durée que l'on veut simuler.




Reproduction des conditions de givrage sur les avions en vol

Anne BARREAU - Laura BENET - Céline COHEN -

Camille DENERT - Nadège SERAUDIE

En aéronautique le givrage est un phénomène dangereux responsablede nombreux d'accidents. Les conditions météorologiques propices à laformation de nuages givrants sont principalement situées dans les régionstropicales. C'est pourquoi Airbus, leader mondial dans la constructionaéronautique, souhaite mettre en place un dispositif expérimental luipermettant de reproduire ces conditions givrantes en vol.

Monsieur Jean Cammas, responsable du département des essais en vol à Toulouse, a proposé auxétudiants de l'ENSEEIHT de participer à ce projet dans le cadre du Bureau d'Études Industrielles.Cette étude consiste à adapter le système de ravitaillement des avions en vol pour produire un nuagede cristaux glace de caractéristiques connues (taille, densité, ... ). L'équipement d'un avion volant dansle nuage crée pourra ainsi être testé.

L'étude globale se décompose en quatre principaux axes :• Le pommeau d'injection et les injecteurs dont il estcomposé ont été choisis et dimensionnés pour réaliserles conditions givrantes souhaitées. A�n d'avoir labonne granulométrie de gouttes la pression en amontde l'injecteur doit être établie suivant les donnéesconstructeur. Les pertes de charges ont été prises encompte pour le dimensionnement de la pompe. Lephénomène d'atomisation a cependant un impact signi-�catif sur la granulométrie et peu prévisible. Des essaisen sou�eries seront donc nécessaires.

• En supposant connues la taille et la température de sortie des gouttes d'eau, l'étude thermodynamiqueaval du spray couplée à une étude dynamique permet de connaitre l'évolution des caractéristiques desgouttes. Refroidissement et solidi�cation ont été calculés pas à pas, le temps total de solidi�cation etainsi la distance à imposer entre les deux avions ont pu être déterminés.• Une évaluation des pertes thermiques a été réalisée en amont de l'injection. Sachant la températurevoulue en sortie d'injecteur, la température à imposer en entrée est connue. Il est donc possible des'assurer du non-gel de l'injecteur. Un système de contrôle rapide de la température a été développé.• Des études de sensibilité ont été menées dans chacune de ces parties pour évaluer l'impact des erreurscommises sur chacun des paramètres.Ce projet multidisciplinaire nous a permis d'avoir une approche du travail en équipe et d'organiser

des rencontres avec les professionnels (fournisseurs d'injecteurs, Airbus). Nous avons également puappliquer et faire valoir nos connaissances techniques.




Largage d'eau à l'aide d'avion cargo pour la lutte contre les incendies

Youssef SOUISSI - Amélie CHASSAGNE - Elise ALMERAS

Airbus Military développe et conçoit des avions destinés au transportde marchandises tel que par exemple les cargos Casa 235 et 295, ouencore l'A400M, capables de larguer par leur trappe marchandises,parachutistes...

Néanmoins, la société souhaite étendre son domaine d'application et ainsi élaborer des avions capables

de larguer de l'eau pour éteindre les feux de forêt.Leur objectif est donc de proposer des avions multifonctionnels capables à la fois de transporter des

marchandises et des hommes mais aussi de larguer de l'eau pour combattre les incendies.Ainsi, la rentabilité de ces avions se verrait augmenter du fait de leur utilisation tout au cours de

l'année, dans des domaines très variés.

L'objectif de notre projet est d'étudier les moyens existantsconcernant le largage aérien et la lutte contre les incendies.Notre travail est décomposé en 3 parties, à savoir :• Propriétés physicochimiques des di�érents �uides (eau,mousse, retardant) utilisés pour éteindre les incendies deforêt.• Largage d'un paquet de �uide.• Largage aérien grâce à un jet.Pour les di�érents moyens de largage, une étude sur les dif-férents paramètres altérant l'impact au sol est e�ectuée dansle but de proposer un modèle permettant d'évaluer la surfaceau sol et l'e�cacité du largage en fonction des données duproblème.

Une étude bibliographique approfondie a permis de répertorier les expériences de largages classiquespar trappes réalisées principalement aux Etats Unis, de relever pour chaque essai, le type de �uide utilisé,la hauteur de largage, la vitesse de vol, le volume ou encore le débit d'éjection du �uide au sortir de latrappe. Le traitement de ces données a donné des relations intéressantes en ce qui concerne la longueuret la largeur de la tâche au sol en fonction du rapport des vitesses de vol et d'éjection ou encore de ladistance parcourue par l'avion pendant le largage.

La question ressortant de cette étude est la possibilité ou non d'étendre ces relations au cas dulargage via un gros jet d'eau installé sous l'avion. Pour analyser ce problème, un programme Matlabdécrivant la trajectoire du �uide ainsi que l'atomisation primaire et secondaire dans le cas particulierdu jet fut écrit. Celui-ci, écrit en 2D, a permis de comparer les résultats trouvés en ce qui concernela longueur de la tâche et de proposer une valeur moyenne du diamètre des gouttes formées, critèreimportant dû au fait que les gouttes ne doivent pas être trop petites a�n qu'elles ne subissent pas detrop la dérive dû au vent ou l'évaporation trop rapide.

En�n, nous avons recueilli, au sein d'une base de données, les di�érents types de �uides utilisés dansles largages ainsi que leurs propriétés physiques et chimiques. Cette étude mériterait cependant d'êtreplus approfondie a�n de pouvoir proposer dans quelle mesure, de quelle manière et sur quel type de feules di�érents produits doivent et/ou peuvent être utilisés.




Etude numérique de la forme optimal d'une jante

Thomas LISEMBART - Renaud FONTAINE

Les gaz à e�et de serre liés aux activités humaines changent le climat et menacent la planète.C'est pour cela que l'industrie automobile, qui représente environ 14% des émissions des gazà e�et de serre, s'engage à réduire les émissions des véhicules.

A�n de tenir leurs engagements, les constructeurs automobiles travaillent à l'heure actuelle sur deuxgrands axes de recherche :• La diminution de consommation en agissant directement sur le moteur• La diminution de la consommation en agissant sur l'aérodynamique de la voiture.Notre Bureau d'Etudes Industrielles a pour objectif de réaliser une modélisation numérique d'une

jante automobile. Ce projet s'e�ectue en collaboration avec l'entreprise RENAULT. L'objectif industrielest d'optimiser la forme de la jante a�n d'améliorer les performances aérodynamiques. De plus, le groupeRENAULT veut étudier la faisabilité d'utiliser la roue comme système de refroidissement du moteur :diminution du poids de la voiture engendre une diminution de la consommation.

Le principal objectif est de réalisé un maillage ra�né autour de la géométrie fournis par RENAULT.Notre contact chez RENAULT nous a fait parvenir la géométrie de la jante que nous devions mailler.

Cette géométrie a été e�ectuée sous CATIA avec une grande précision. Cependant, cette complexitéassociée à notre puissance informatique limitée ne nous permet pas d'utiliser ce �chier CATIA avec lemailleur IcemCFD . Nous avons donc décidé d'utiliser les côtes de la géométrie envoyée par RENAULTpour réaliser une géométrie plus simple utilisable sous IcemCFD.

Géométrie complexe (RENAULT) Géométrie simpli�ée (BEI)

Avant l'obtention du maillage de la géométrie simpli�ée, nousavons réalisé trois maillages présentant des imperfections. Mal-gré notre initiation au logiciel IcemCFD, il nous a fallu plusde temps que nous le pensions pour mailler cette géométriesimpli�ée. Nous avons rencontré de nombreux problèmes etdû les surmonter.

Dû à la complexité de mailler la géométrie et par manquede temps, nous n'avons pas pu lancer de simulation. Si l'onavait voulu obtenir des résultats satisfaisants permettant derépondre aux objectifs, il nous aurait fallu un mois de plus.C'est un point qu'il faut soulever pour les années futures, pointqui apparaît dans notre conclusion.



Documents

Bulletin des Bureaux d'Etudes Industrielles (BEI) Année ...hmf.enseeiht.fr › travaux › CD1011 › bei › bulletin › bulletin.pdf · éoliennes sur le comportement des oiseaux,