Modélisation des flux autour d’une vanne inclinée sous OpenFOAM


L’objectif de ces travaux de recherches est d’établir des lois de débit précises pour les ouvrages de régulation en canal, pour tous les régimes de fonctionnement possibles. Le laboratoire a permis de générer des jeux de données expérimentales uniques permettant de valider des modèles théoriques développés par nos équipes.

Pouvoir mieux représenter ces ouvrages dans les modèles hydrauliques ou hydrologiques suscite un intérêt fort pour assurer une meilleure distribution de l’eau dans les canaux de transport d’eau brute, et pour assurer une connaissance extrêmement précise des débits transportés.

Pour valider le modèle numérique mis en place, des modèles réduits ont été réalisés à la Halle Hydraulique Montpellier SupAgro sur les canaux à parois vitrées : vannes verticales, vannes inclinées. Des mesures de débits, de pression et hauteurs d’eau ont été réalisées pour plusieurs gammes de débits via des équipements disponibles à la halle (capteurs de pression, ADV, caméra rapide).

Également, pour la première fois à la Halle, un système d’imagerie de pointe PIV/PTV a été mis en œuvre pour caractériser l’écoulement de manière beaucoup plus fine autour d’une vanne inclinée, en écoulement noyé. Cette installation a également servi de test pour mieux définir le matériel envisagé dans le cadre du Projet Plat’Eaux ainsi que des contraintes à prendre en compte.


Références :

Belaud, G., & Litrico, X. (2008). Closed-form solution of the potential flow in a contracted flume. Journal of Fluid Mechanics, 599, 299-307.

Belaud, G., Cassan, L., & Baume, J. P. (2009). Calculation of contraction coefficient under sluice gates and application to discharge measurement. Journal of Hydraulic Engineering, 135(12), 1086-1091.

Cassan, L., & Belaud, G. (2012). Experimental and numerical investigation of flow under sluice gates. Journal of Hydraulic Engineering, 138(4), 367-373.

Belaud, G., Cassan, L., & Baume, J. P. (2014). Discussion of “Revisiting the energy-momentum method for rating vertical sluice gates under submerged flow conditions” by Oscar Castro-Orgaz, Luciano Mateos, and Subhasish Dey. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 140(7), 07014019. Best discussion paper, ASCE Irrigation and Drainage, 2016.