{"id":18070,"date":"2024-04-30T16:41:44","date_gmt":"2024-04-30T14:41:44","guid":{"rendered":"https:\/\/fondation-grenoble-inp.fr\/?post_type=projet&p=18070"},"modified":"2024-04-30T16:51:39","modified_gmt":"2024-04-30T14:51:39","slug":"caracterisation-et-modelisation-des-mecanismes-dendommagement-des-materiaux-par-la-cavitation","status":"publish","type":"projet","link":"https:\/\/fondation-grenoble-inp.fr\/en\/projet\/caracterisation-et-modelisation-des-mecanismes-dendommagement-des-materiaux-par-la-cavitation\/","title":{"rendered":"Caract\u00e9risation et mod\u00e9lisation des m\u00e9canismes d\u2019endommagement des mat\u00e9riaux par la cavitation"},"content":{"rendered":"
Axe de recherche du projet :<\/strong> Cavitation et mat\u00e9riaux<\/p>\n\n\n\n Porteurs du projet :<\/strong> Organismes associ\u00e9s au<\/strong> projet : <\/strong>SIMaP<\/a>, LEGI<\/a>, General Electric Renewable Energy<\/a><\/p>\n\n\n\n Le projet : <\/strong> Objectif du projet :<\/strong> R\u00e9sultat attendu :<\/strong> Publications associ\u00e9es :<\/strong> L\u2019objectif du projet est de g\u00e9n\u00e9raliser le mod\u00e8le d\u2019endommagement d\u2019\u00e9rosion par cavitation sur de nouveaux mat\u00e9riaux utilis\u00e9s industriellement pour recharger les turbines hydro\u00e9lectriques endommag\u00e9es. <\/p>","protected":false},"featured_media":18071,"template":"","acf":[],"yoast_head":"\n
Correspondants : Sylvain Gaudion<\/a>, General Electric Renewable Energy & Marc Fivel<\/a>, Directeur de recherche au Laboratoire SIMaP
Postdoctorant\u00a0: Julien Hofmann<\/a><\/p>\n\n\n\n
L\u2019hydro\u00e9lectricit\u00e9 est \u00e0 ce jour la deuxi\u00e8me source de production d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 en France gr\u00e2ce aux 2 300 installations pr\u00e9sentes sur le territoire. Certains points de fonctionnement, non pr\u00e9vus initialement, entrainent des conditions hydrodynamiques sp\u00e9cifiques susceptibles de produire des ph\u00e9nom\u00e8nes de cavitation eux-m\u00eames \u00e0 l\u2019origine d\u2019endommagement d\u2019\u00e9rosion de cavitation engendr\u00e9 par les impacts r\u00e9p\u00e9t\u00e9s des bulles de vapeurs qui implosent \u00e0 proximit\u00e9 des aubes.
Les cons\u00e9quences d\u2019un tel endommagement peuvent \u00eatre directes (modification de la rugosit\u00e9 de surface, perte de masse, propagation de fissures, etc.) ou bien indirectes (diminution du rendement, vibration m\u00e9canique, corrosion suite \u00e0 la rupture d\u2019un film passif, etc.).<\/p>\n\n\n\n
L\u2019objectif du projet est de g\u00e9n\u00e9raliser le mod\u00e8le d\u2019endommagement d\u2019\u00e9rosion par cavitation construit lors de la th\u00e8se sur de nouveaux mat\u00e9riaux utilis\u00e9s industriellement pour recharger les turbines hydro\u00e9lectriques endommag\u00e9es. Ces rev\u00eatements fonctionnels en acier inoxydable sont en effet d\u00e9pos\u00e9s par soudage sur les aubes des turbines qui sont compos\u00e9es des mat\u00e9riaux \u00e9tudi\u00e9s lors de la th\u00e8se. Deux rev\u00eatements diff\u00e9rents sont \u00e9tudi\u00e9s dans des conditions de mise en \u0153uvre diff\u00e9rentes (traitement thermique, utilisation de couche interm\u00e9diaire, nombre de couche, etc.).
L\u2019\u00e9rosion de cavitation est g\u00e9n\u00e9r\u00e9e sur les mat\u00e9riaux \u00e0 l\u2019aide de trois dispositifs :
\u2022 Un tunnel hydrodynamique pr\u00e9sent au laboratoire LEGI. La cavitation est g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par une augmentation locale de la vitesse d\u2019un \u00e9coulement confin\u00e9 dans une veine hydraulique. Dans cette installation, la vitesse de l\u2019eau peut aller jusqu\u2019\u00e0 90 m\/s.
\u2022 Un dispositif exp\u00e9rimental compos\u00e9 d\u2019un processeur \u00e0 ultrasons (sonotrode). Dans ce cas, la cavitation est g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par les ondes acoustiques transmises dans l\u2019eau par la sonotrode. Dans ce dispositif, la vitesse du fluide est donc nulle, mais la fr\u00e9quence des impacts est tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9e.
\u2022 Un dispositif exp\u00e9rimental g\u00e9n\u00e9rant un jet cavitant sur la surface des \u00e9chantillons. Cet \u00e9quipement permet de g\u00e9n\u00e9rer une cavitation tr\u00e8s agressive avec une pression dans la chambre d\u2019essai proche de 200 bars.
Les caract\u00e9risations de l\u2019endommagement sont notamment r\u00e9alis\u00e9es gr\u00e2ce \u00e0 la microscopie \u00e9lectronique \u00e0 balayage, la diffractom\u00e9trie des rayons X, la profilom\u00e9trie et la tomographie aux rayons X.
Ce projet est le fruit d\u2019une collaboration entre les laboratoires SIMaP et LEGI et les entreprises General Electric, Welding Alloys et Hydro\u2019Qu\u00e9bec.<\/p>\n\n\n\n
La compr\u00e9hension des m\u00e9canismes d\u2019endommagement doit permettre \u00e0 General Electric de mieux s\u00e9lectionner les mat\u00e9riaux en fonction des conditions de sollicitations attendues pour limiter les endommagements.<\/p>\n\n\n\n
Th\u00e8se\u00a0<\/em>: Caract\u00e9risation et mod\u00e9lisation des m\u00e9canismes d\u2019endommagement des mat\u00e9riaux par la cavitation, Julien Hofmann<\/a>
Article de vulgarisation dans The Conversation : Centrales hydro\u00e9lectriques\u00a0: comprendre la fissuration des turbines pour prolonger leur dur\u00e9e\u00a0de\u00a0vie<\/a>, Julien Hofmann
Article scientifique dans la revue Physics of Fluid : Comparison of acoustic and hydrodynamic cavitation: Material point of view<\/a>, Julien Hofmann<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"