Développement d’un vortex dans une chambre de pompage: les essais en modèle physique constituent un cas test pour la calibration d’une modélisation numérique.

Développement d’un vortex dans une chambre de pompage : un cas test pour la calibration d’une modélisation numérique OpenFOAM®

La caractérisation du comportement hydraulique, du champ de vitesse et du risque d'entraînement d'air est essentielle pour dimensionner les ouvrages de prise d’eau. Cependant, cette problématique d’entrainement d’air est complexe à appréhender par l’approche numérique : les choix du maillage, du modèle de turbulence sont notamment primordiaux pour reproduire au mieux les écoulements dans ce type d’ouvrage. C’est pourquoi des essais en modèle physique peuvent être réalisés pour acquérir des données de calibration et de validation des modèles numériques.

C’est ce qui a été réalisé dans cette approche dite « hybride » dans laquelle les résultats d’essais en modèle physique de l’aspiration à l’entrée d’une cheminée de pompage ont fait l’objet de simulations numériques réalisées avec le logiciel OpenFOAM® pour ajuster les paramètres de réglage du modèle numérique.

Cette calibration de l’outil numérique sur la base de mesures réalisées en modèle réduit a permis à l’équipe des numériciens de la spécialité Hydraulique d’Artelia de tirer des enseignements essentiels sur la paramétrisation des écoulements turbulents en numérique et ainsi d'enrichir leur expertise.

De façon plus générale, les modélisations hybrides sont particulièrement intéressantes à développer dans les méthodologies d’étude, pour réaliser le dimensionnement préliminaire par une approche numérique; celle-ci va permettre de tester dans une première phase, des modifications géométriques importantes. Puis dans une seconde phase, une optimisation des formes hydrauliques peut être recherchée par la modélisation physique.