La Fondation Grenoble INP vient de lancer, en partenariat avec Artelia, une nouvelle Chaire d’excellence industrielle : Oxalia. La Chaire est adossée au Laboratoire des Écoulements Géophysiques et Industriels* (LEGI) et à Grenoble INP – Ense3,UGA , l’école d’ingénieurs des transitions spécialisée dans l’énergie, l’hydraulique et l’environnement.
Les recherches consisteront à prédire la dynamique d’écoulements multiphasiques, c’est-à-dire un écoulement d’eau en présence de particules solides ou de bulles d’air, qui contrôlent l’érosion des infrastructures hydrauliques, des rivières ou du littoral.
Objectif : créer des modèles numériques innovants permettant de concevoir des structures hydrauliques plus performantes et des solutions pour prévenir l’érosion des rivières et du littoral.
Pour Julien CHAUCHAT, titulaire de la Chaire Oxalia, maître de conférences à Grenoble INP – Ense3 et chercheur au LEGI* : « Le changement climatique, l’explosion démographique et l’urbanisation croissante ont un impact sur la morphologie côtière, mais aussi sur les infrastructures hydrauliques : les ponts, les barrages, etc. Par exemple, la majorité des effondrements de ponts dans le monde est causée par le phénomène d’affouillement, un creusement du sol dû à la perturbation du mouvement du courant par un obstacle, naturel ou artificiel. Les enjeux stratégiques et économiques sont donc énormes. Nos recherches permettront de comprendre la dynamique des milieux naturels qui nous entourent, les modéliser pour mieux prédire leurs évolutions et construire des infrastructures plus pérennes en réduisant les risques matériels et humains.»
Modèle de prévention des écoulements multiphasiques
Le problème est complexe : il faut en effet comprendre la physique d’un écoulement turbulent à l’échelle de plusieurs dizaines voire centaines de mètres, dans lequel des inclusions de quelques centaines de microns seulement jouent un rôle fondamental. L’interaction entre les structures turbulentes, les tourbillons, et les bulles d’airs ou les particules solides représente encore aujourd’hui un challenge pour la recherche fondamentale et confère à ces écoulements un caractère multi-échelle.
Pour simplifier les calculs, les scientifiques modélisent ce qui se passe aux petites échelles, et remontent jusqu’aux grandes échelles par l’intermédiaire de modèles en « boites imbriquées » les unes dans les autres. L’expérimentation jouera ensuite un rôle majeur pour valider les modèles. Le LEGI dispose pour cela d’équipements de pointe tels qu’un canal à houle, un canal à pente variable, ou encore la plateforme Coriolis. Quant à Artelia, le groupe bénéficie d’un laboratoire d’essai hydraulique de renommée mondiale à Pont-de-Claix.
Former des ingénieurs responsables
Les résultats des recherches de la Chaire Oxalia seront transmis aux étudiants dans le cadre d’un nouvel enseignement, développé par Grenoble INP – Ense³ et Julien CHAUCHAT pour les élèves de 3ème année et dédié aux outils de simulation avancés pour la mécanique et l’environnement.
La Chaire favorisera les échanges et les réflexions autour de l’hydraulique environnementale entre l’Entreprise, les chercheurs, les doctorants et les étudiants de Grenoble INP – UGA. Une journée scientifique sera aussi organisée chaque année pour présenter les avancées réalisées.
Rappelons qu’Artelia et Grenoble INP – Ense3 entretiennent des liens étroits depuis plusieurs années. L’entreprise contribue à la conception des enseignements et intervient chaque année auprès des étudiants dans ses domaines de spécialité. Une centaine d’employés d’Artelia ont été formés à Grenoble INP – Ense³ et l’entreprise accueille chaque année 10 à 15 stagiaires de l’École.
*CNRS, Grenoble INP – UGA, UGA
