Mission nationale de sauvegarde du patrimoine scientifique et technique contemporain

Description

La
veine hydraulique est utilisée pour reproduire très finement des écoulements de
fluides à haut nombre de Reynolds, comme par exemple dans le cas de la couche
limite atmosphérique. Elle est constituée d’un canal d’expérimentation (22m x
3m x1m) à surface libre et d’un circuit hydraulique permettant d’assurer et de
réguler la circulation au sein de ce canal. Elle
peut être utilisée suivant deux modes de fonctionnement :
le mode statique : le canal est obturé à chacune de ses extrémités, le fluide
est immobile et l'’écoulement relatif est produit par le déplacement d’une
maquette ;
le mode dynamique, le fluide circule en circuit fermé.
La veine est, en outre,
équipée d’un banc de mesure permettant de positionner suivant les trois axes
(avec une précision inférieure au millimètre) les sondes de mesure. Un système
de climatisation régule la température ambiante du laboratoire (600 m2 de surface) avec une
stabilité de 0,2 °K. Ce contrôle est intéressant, notamment lors de mesures
utilisant des sondes à film chaud. Dans le cas d’une simulation pour une étude
sur un relief réaliste, l’écoulement d’eau est préalablement conditionné par le
passage sur à travers des grilles de tranquillisation, puis sur des éléments de
rugosité calibrés. Il arrive ensuite sur une maquette reproduisant très
exactement le relief de la zone à étudier où l’on peut ainsi repérer les zones
de turbulence, de rotors, la dispersion des polluants, etc. Les mesures sont
ensuite analysées et modélisées.
Cette
veine de grandes dimensions permet d’accéder à des jeux de données précis et
complets dans des régimes d’écoulements parfaitement contrôlés similaires à
l’atmosphère réelle, et ce pour un coût réduit par rapport à une campagne de
mesure in situ. Les
expériences en laboratoires peuvent être rejouées plusieurs fois, si nécessaire
en introduisant des changements, ce qui n’est souvent pas possible dans la
réalité atmosphérique. Elles permettent en outre de reproduire des
configurations qui n’existent pas (ou pas encore, ou rarement) dans la réalité
atmosphérique. L’utilisation de l’eau présente plusieurs avantages par rapport
aux souffleries pour des études en laboratoire, que ce soit en termes de
contrôle de l’écoulement, de gamme de paramètres accessibles, ou encore de
mesure.

Utilisation

La
grande veine hydraulique stratifiée du CNRM-GAME a été spécialement conçue pour
l’étude de la couche limite atmosphérique. La veine hydraulique n’existe plus, elle a été démontée en 2014 suite à la
fermeture du laboratoire. Il
s’agissait d’un instrument unique en Europe, ce qui constituait une des raisons
de son appartenance au réseau européen de grandes infrastructures hydrauliques
HYDRALAB.