Plateformes d'essais

Étudier le comportement d'un pont à grande portée ou d'une tour élancée par grand vent, d'une pergola sous une pluie battante ou encore d'un train lancé à grande vitesse... Tester le bon fonctionnement de prototypes automobiles en motorisation thermique, hybride ou tout électrique circulant par temps de neige ou du matériel militaire soumis à une chaleur saharienne. Ce sont là des exemples d'études réalisées par les experts du CSTB dans la soufflerie climatique Jules Verne à Nantes. Modernisée et agrandie pour répondre aux enjeux émergents, la soufflerie Jules Verne est aujourd'hui une infrastructure de recherche unique au monde.
Sur plus de 6 000 m², celle-ci permet de simuler et d'analyser le comportement d'ouvrages ou de systèmes jusqu'à la vraie grandeur face aux événements climatiques parfois extrêmes. Le développement de la synergie entre les modélisations physiques et numériques est proposé pour offrir un cadre optimisé de la réponse aux problèmes posés et leur meilleure compréhension. L'équipe de la soufflerie accompagne ainsi les professionnels dans l'amélioration de la conception de leurs produits, selon les conditions météorologiques auxquelles ils sont soumis et ceci dans des espaces de travail agrandis et adaptés au confort des équipes.

Soufflerie climatique Jules Verne

Améliorer les ouvrages et produits selon leur environnement climatique

La construction de grands ouvrages (tour, pont, stade, musée, etc.) ou d'un bâtiment architectural aux formes complexes ou élancées, suppose de bien connaître leur comportement face aux événements climatiques. Il en est de même pour les infrastructures de génie civil, les moyens de transport naval, aérospatial, terrestre, ou les matériels de Défense nationale.

Grand froid à -32°C ou chaleur extrême à +55°C, neige, pluie, verglas, brouillard, vent de sable ou poussière, vent ou cyclone pouvant atteindre 280 km/h : toutes les conditions climatiques, y compris les plus extrêmes, peuvent être recréées dans la soufflerie Jules Verne du CSTB. Avec un atout : la capacité à restituer des phénomènes atmosphériques intervenant simultanément. Le comportement statique et dynamique d'un ouvrage (ou autre système) peut ainsi être étudié, jusqu'à la vraie grandeur, dans des conditions climatiques très diverses.

En s'appuyant sur leur expertise en climatologie, physique et aérodynamique, les experts du CSTB proposent aux acteurs économiques le programme adapté à leur projet. Les tests réalisés en soufflerie, éventuellement couplés à des approches numériques permettent de déterminer immédiatement le comportement de l'ouvrage ou du système étudié. Ces résultats constituent des données essentielles pour vérifier sa stabilité et son fonctionnement, pour en améliorer la conception. Ils permettent dès lors de renforcer la sécurité et le confort des usagers.

Tous les secteurs concernés

Bâtiment Composants

Bâtiment
Composants

Ouvrage de génie civil

Ouvrage
de génie civil

Énergies renouvelables

Énergies
renouvelables

Automobile

Automobile

Transport ferroviaire

Transport
ferroviaire

Engin et équipement industriel

Engin
et équipement
industriel

Défense

Défense

Reproduire les effets combinés du vent et d'autres paramètres climatiques

La soufflerie Jules Verne comporte 2 circuits fermés indépendants. Ceux-ci offrent 5 zones d'essais distinctes, dans lesquelles le système à tester est installé.

Dans le circuit dynamique, 6 puissants ventilateurs (3200 kW au total) reproduisent les écoulements d'air dans 4 veines d'essais. Il est ainsi possible de recréer :

  • des écoulements pouvant atteindre 280 km/h dans la veine aérodynamique ;
  • un vent turbulent combiné à une forte pluie et/ou un vent de sable dans la veine atmosphérique ;
  • un écoulement à faible turbulence modérée jusqu'à 160 km/h dans la veine diffuseur ;
  • un vent à faible puissance sonore dans la veine aéroacoustique.

Simultanément aux écoulements d'air, la soufflerie peut recréer les effets d'ensoleillement de type tropical, de froid ou de chaud, de -32°C à +55°C, grâce à son circuit thermique. Elle permet de restituer :

  • le rayonnement solaire et son flux radiatif ;
  • diverses précipitations : pluie, brouillard, neige, givre, grêle ;
  • différentes teneurs hygrométriques (les climats tropicaux supposent 95 % d'humidité pour des températures de 30 à 35°C) ;
  • la simulation de roulage d'un véhicule sous charge moteur et roues tournantes.

La démarche expérimentale est avantageusement complétée par la simulation numérique des écoulements afin de dimensionner en amont les expériences en soufflerie ou d'apporter une meilleure compréhension des phénomènes et ainsi faciliter l'analyse des résultats des mesures. L'application de réalité augmentée CSTB Xperience, développée par le CSTB permet de visualiser à distance les résultats de ces approches couplées. Accessible, pédagogique, intuitive, elle facilite les échanges entre les équipes du projet.

Région Pays de la Loire
Projet cofinancé par le Fonds Européen de Développement Régional

Les travaux de modernisation de la soufflerie climatique Jules Verne ont été cofinancés par la région Pays de la Loire et le Fonds européen de développement régional (FEDER).