Type
Thèse
Lieu
Laboratoire d’Ingénierie des Fluides et Systèmes Energétiques (LIFSE)
Date
01/09/2021
Sujet/Titre
Influence de surfaces microstructurées sur les écoulements cavitants
Descriptif
Un des grands défis de notre siècle est de concevoir des systèmes pouvant fournir une grande quantité d’énergie, pour un coût faible, émettant très peu de polluants et permettant d’exploiter des ressources d’énergie renouvelables. Ces dernières années, de nombreuses études ont permis de développer des parcs éoliens efficaces pour trouver une alternative aux moyens de production d’énergie utilisés jusqu’ici. L’exploitation des énergies marines est également une voie intéressante, notamment pour la France qui possède le 2ème espace maritime au monde (11 millions de km2). Pour le moment, la France ne produit de l’électricité à l’échelle industrielle à partir des énergies marines qu’avec l’usine marémotrice de la Rance en Bretagne, inaugurée en 1966. Cette usine produit chaque année l’équivalent de la consommation en électricité de 225 000 habitants (puissance installée de 240 MW). Les hydroliennes présentent de nombreux avantages par rapport aux éoliennes : de taille réduite par rapport aux éoliennes, elles peuvent fournir une plus grande puissance, et les courants marins ou les marées sont prévisibles, contrairement aux vents, ce qui permet de mieux contrôler la production d’énergie. Mais les hydroliennes sont également un défi pour les constructeurs : le milieu marin est corrosif (sel, sable, organismes « encroûtants »), et l’érosion des pales d’une hydrolienne ou des pièces mobiles est problématique. Pour limiter le phénomène de « fouling » et donc l’impact des organismes encroûtants sur les performances d’une hydrolienne, une de solutions envisagées est d’utiliser des surfaces microstructurées, empêchant les corps « encroûtants » de se fixer sur la paroi. L’efficacité antifouling de ces surfaces microstructurées a déjà été démontrée [1]. Mais la dynamique de l’écoulement induite par une turbine constituée de ces rugosités organisées n’a encore jamais été étudiée. L’influence de surface rugueuse a fait l’objet de travaux pour étudier le développement de la cavitation sur des surfaces de rugosités aléatoires [2] ou organisées [3]. Ces études ont été menées sur des configurations géométriques simples pour analyser le comportement de l’écoulement en proche paroi, dans la couche limite.
M.
Prénom
Florent
Nom
RAVELET
email
florent.ravelet@ensam.eu
Téléphone