Concevoir des structures hydrauliques plus performantes et protéger le littoral
Oxalia est une Chaire d’Excellence portée par la Fondation Grenoble INP grâce au mécénat de la société Artelia. Les recherches de cette chaire consistent à prédire la dynamique des écoulements multiphasiques, un écoulement d’eau en présence de particules solides ou de bulles d’air, qui contrôlent l’érosion des rivières et du littoral, en particulier autour des structures hydrauliques et côtières.
L’objectif de la Chaire est d’apporter des solutions à cet enjeu majeur pour concevoir des structures hydrauliques plus performantes en créant des modèles numériques innovants. Pour cela, la Chaire est adossée au Laboratoire des Écoulements Géophysiques et Industriels (LEGI) disposant de toutes les compétences et les infrastructures permettant de comprendre la physique des écoulements multiphasiques turbulents.
La Chaire souhaite également transmettre les résultats de ses travaux au travers d’un enseignement développé avec Grenoble INP – Ense3, UGA dédié aux outils de simulation avancés.
Nos missions
La chaire OXALIA est l’occasion pour Artelia de formaliser des liens historiques avec Grenoble INP - UGA et, par cette formalisation même, de les renforcer. En effet, Artelia, bureau d’études majeur pour l’hydraulique complexe, est intégré dans le tissus académique grenoblois depuis la création de notre premier laboratoire d’hydraulique il y a près de cent ans, et échange régulièrement avec Grenoble INP. Il nous a paru que la création de la chaire OXALIA est l’opportunité d’accroître cette relation de confiance sur les thématiques à enjeu pour notre métier de l’ingénierie hydraulique. Ceci nous permet de déployer de nouvelles directions de coopération et de monter d’un cran dans les synergies.
Pierre Carlotti
Directeur Scientifique - Artelia
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.
Julien Chauchat
Titulaire de la Chaire Oxalia
Ingénieur de recherche hors classe CNRS, j'ai toujours eu pour ambition de lier les problématiques environnementales et industrielles avec la mécanique des fluides numérique. En tant qu'expert en calcul scientifique et fervent défenseur de la science ouverte, il me semblait essentiel de me confronter au monde industriel et de transmettre et valoriser mes compétences en développement logiciel et utilisation des nouvelles technologies numériques. La richesse de la chaire, et notamment la diversité des acteurs, me permet d'accéder pleinement à cet objectif, tout en sensibilisant aux impacts négatifs du numérique sur l'environnement. La Chaire Oxalia va ainsi permettre de nombreuses innovations en matière de structures hydrauliques, tout en ayant une démarche de responsabilité sociétale et environnementale !
Cyrille BONAMY
Expert calcul scientifque de la Chaire Oxalia
Créer des modèles de prédiction des écoulements multiphasiques
Pour créer ces modèles, il faut d’abord comprendre la physique d’un écoulement turbulent à l’échelle des inclusions de quelques centaines de microns et ses répercussions sur l’écoulement à l’échelle du système à plusieurs dizaines, voire centaines de mètres.
Pour simplifier les calculs, il est essentiel de comprendre ce qu’il se passe à petite échelle, et de remonter jusqu’à une échelle plus grande par l’intermédiaire de modèles en « boites imbriquées » les unes dans les autres. L’expérimentation jouera ensuite un rôle majeur pour valider les modèles.
Pour cela, le LEGI dispose d’équipements de pointe comme un canal à houle, un canal à pente variable, ou encore la plateforme Coriolis, la plus grande plateforme tournante au monde dédiée à la mécanique des fluides. Quant à Artelia, le groupe bénéficie d’un laboratoire d’essai hydraulique à Pont-de-Claix.
Former des ingénieurs responsables
La Chaire prévoit de partager ses résultats de recherche au travers d’un enseignement développé par Grenoble INP – Ense3 et Julien CHAUCHAT, titulaire de la Chaire Oxalia, pour les élèves de 3ᵉ année. Cet enseignement est dédié aux outils de simulation avancés pour la mécanique et l’environnement.
La Chaire organisera également une journée scientifique chaque année pour présenter les avancées de ses recherches.
Recherche
- Développer des modèles numériques permettant de concevoir des structures hydrauliques plus performantes
- Proposer des solutions pour prévenir l’érosion des rivières et du littoral
Formation
- Développer un nouvel enseignement dédié aux outils de simulation avancés pour la mécanique et l’environnement
- Proposer des projets en lien avec les thématiques de la chaire aux étudiants de Grenoble INP – Ense3
L'équipe
Julien Chauchat
Titulaire de la Chaire
Cyrille Bonamy
Expert calcul scientifque de la Chaire Oxalia
Pierre Carlotti
Directeur scientifique, Artelia / Président du COPIL Oxalia
Olivier BERTRAND
Directeur de Projet Hydraulique Numérique, Artelia / Membre du Conseil scientifique Oxalia
Joel Sommeria
Directeur du LEGI / Membre du COPIL Oxalia
Claude Guilbaud
Directeur de la compétence technique Hydraulique / Membre du COPIL Oxalia
Matthias RENAUD
Doctorant
Natacha Fructus
Doctorante
Maël Le Nôtre
Stagiaire - Étude de la simulation de vagues progressives
Thibault Oudart
Ingénieur, Artelia
Jean-Philippe Matas
Enseignant chercheur - Université Claude Bernard Lyon 1 et LMFA / Membre du Conseil scientifique Oxalia
Régis Walther
Membre du Conseil scientifique Oxalia
Eric Barthelemy
Enseignant Chercheur LEGI / membre du Conseil scientifique Oxalia
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