{"id":23599,"date":"2026-03-25T11:09:12","date_gmt":"2026-03-25T10:09:12","guid":{"rendered":"https:\/\/fondation-grenoble-inp.fr\/?post_type=projet&p=23599"},"modified":"2026-03-25T11:22:22","modified_gmt":"2026-03-25T10:22:22","slug":"monitoring-de-lerosion-de-cavitation-prevision-dendommagement-a-partir-de-mesure-a-ultrasons-et-jumeau-numerique","status":"publish","type":"projet","link":"https:\/\/fondation-grenoble-inp.fr\/en\/projet\/monitoring-de-lerosion-de-cavitation-prevision-dendommagement-a-partir-de-mesure-a-ultrasons-et-jumeau-numerique\/","title":{"rendered":"Monitoring de l\u2019\u00e9rosion de cavitation (pr\u00e9vision d\u2019endommagement \u00e0 partir de mesure \u00e0 ultrasons et jumeau num\u00e9rique)"},"content":{"rendered":"
Cornel IOANA (Grenoble INP \u2013 UGA, Gipsa-lab)
R\u00e9giane FORTES-PATELLA (Grenoble INP \u2013 UGA, LEGI)
Gildas BESAN\u00c7ON (Grenoble INP – UGA, Gipsa-lab)
Carmen BADINA (EDF \u2013 DTG)
Antoine ARCHER (EDF R&D)
Doctorant : A recruter<\/p>\n\n\n\n
Le projet porte sur la cavitation : il s\u2019agit d\u2019un ph\u00e9nom\u00e8ne qui survient dans un \u00e9coulement initialement liquide lorsque la pression statique atteint la pression de vapeur du liquide, en raison d\u2019une d\u00e9pressurisation ou d\u2019une \u00e9l\u00e9vation locale de la vitesse d\u2019\u00e9coulement. Ce ph\u00e9nom\u00e8ne provoque alors un changement de phase : une partie de l\u2019eau liquide se transforme en vapeur. Les structures de vapeur ainsi form\u00e9es sont entra\u00een\u00e9es par l\u2019\u00e9coulement vers des zones de pression plus \u00e9lev\u00e9e o\u00f9 elles implosent violemment. Ces implosions g\u00e9n\u00e8rent des fluctuations de pression, du bruit, ainsi que des vibrations. Lorsqu\u2019elles se produisent \u00e0 proximit\u00e9 des parois et avec une intensit\u00e9 suffisante, elles peuvent endommager les mat\u00e9riaux, entra\u00eenant une perte de mati\u00e8re progressive appel\u00e9e \u00e9rosion de cavitation<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n \u00c0 ce jour, aucune m\u00e9thode compl\u00e9tement valid\u00e9e ne permet de pr\u00e9dire ce ph\u00e9nom\u00e8ne ou de mesurer, avec pr\u00e9cision, la vitesse d\u2019usure induite par la cavitation. Les verrous scientifiques \u00e0 lever sont encore nombreux pour bien comprendre et caract\u00e9riser les m\u00e9canismes physiques associ\u00e9s en vue de garantir une ma\u00eetrise durable des outils de production. [1] Nati M., Digulescu A., Ioana C., Badina C., Fortes Patella R., Maruzwski P., 2025, Ultrasonic detection of erosive cavitation in hydraulic turbines, Proc. IAHR WG 2025 conference<\/em>, Brno, October 1-3, 2025<\/p>\n\n\n\n [2] Badina C., Ernst O., Maruzewsk P., Ioana C., Fortes-Patella R., 2024, Non-intrusive monitoring of erosive cavitation, Proc. <\/em>Conference Hydro 2024<\/em>, 8-20 November 2024 Messe Congress Graz (MCG), Austria<\/p>\n\n\n\n [3] Digulescu A., Ioana C., Serbanescu A. 2019, Phase diagram-based sensing with adaptive waveform design and recurrent states quantification for the instantaneous frequency law tracking. Sensors<\/em> (Basel). 2019 May 28;19(11):2434. doi: 10.3390\/s19112434. PMID: 31141950; PMCID: PMC6603687<\/p>\n\n\n\n [4] Fortes Patella R., Challier G., Reboud J.L., Archer A., 2013, Energy balance in cavitation erosion: from bubble collapse to indentation of material surface, Journal of Fluids Engineering – Transactions of ASME<\/em>, Vol. 135 \/ 011303-1 to 11<\/p>\n\n\n\n
Le groupe EDF, de par son parc important de composants hydrauliques (pompes, turbines hydrauliques, vannes, diaphragmes) reste donc fortement concern\u00e9 par ce m\u00e9canisme d\u2019usure, \u00e0 la fois pour le domaine de la conception et pour le domaine de l\u2019exploitation et de la maintenance.
L\u2019objectif industriel <\/strong>est de d\u00e9velopper une technique de surveillance \u00e0 base de mesures in-situ et Jumeaux Num\u00e9riques, permettant :
\u2022 d\u2019identifier la pr\u00e9sence d\u2019\u00e9coulements cavitants,
\u2022 d\u2019estimer l\u2019agressivit\u00e9 de l\u2019\u00e9coulement et l\u2019usure de la machine,
\u2022 de d\u00e9finir une strat\u00e9gie de fonctionnement adapt\u00e9e,
\u2022 de simuler des scenarii d\u2019endommagement par cavitation (en contexte de production hydro\u00e9lectrique notamment).
La m\u00e9thodologie s\u2019appuiera sur une technique ultrasonore non-intrusive<\/strong> pour la d\u00e9tection de la cavitation bas\u00e9e sur le traitement du signal acoustique [1-3]. Les r\u00e9sultats exp\u00e9rimentaux obtenus seront coupl\u00e9s \u00e0 un mod\u00e8le th\u00e9orique permettant la pr\u00e9vision d\u2019endommagement et de dur\u00e9e de vie des \u00e9quipements,<\/strong> en vue d\u2019optimiser leur exploitation et leur maintenance [4-5], \u00e0 base de Jumeau Num\u00e9rique <\/strong>[6].<\/p>\n\n\n\nR\u00e9f\u00e9rences :<\/strong><\/h2>\n\n\n\n