Plateformes d'essais

Tester le bon fonctionnement d'une automobile circulant par temps de neige ou du matériel militaire soumis à une chaleur saharienne. Étudier le comportement d'un pont à grande portée ou d'une télécabine par grand vent, d'une pergola sous une pluie battante ou encore d'un train lancé à grande vitesse… Ce sont là des exemples d'études réalisées par les experts du CSTB dans la soufflerie climatique Jules Verne à Nantes. Sur plus de 5000 m², celle-ci permet de simuler et d'analyser le comportement d'ouvrages ou de systèmes à échelle 1 face aux événements climatiques parfois extrêmes. 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.

Soufflerie climatique Jules Verne

Améliorer les ouvrages et produits selon leur environnement météorologique

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, vent ou cyclone pouvant atteindre 300 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, en vraie grandeur, dans des conditions météorologiques très diverses.

En s'appuyant sur leur expertise en climatologie, physique et aérodynamique, les experts du CSTB proposent aux acteurs économiques le programme d'essais adapté à leur projet. Les tests réalisés en soufflerie permettent de mesurer immédiatement le comportement de l'ouvrage ou du système étudié. Les 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.

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

La soufflerie Jules Verne comporte 2 circuits fermés indépendants. Ceux-ci offrent 4 zones d'essais distinctes, dans lesquelles le système à tester est installé.

Dans le circuit dynamique, 6 puissants ventilateurs (3200 kW) reproduisent les écoulements d'air dans 3 veines d'essais. Il est ainsi possible de recréer :

  • des vents pouvant atteindre 300 km/h dans la veine haute vitesse ;
  • un vent turbulent combiné à une forte pluie et/ou un vent de sable dans la veine environnement ;
  • un vent à turbulence modérée jusqu'à 160 km/h dans la veine diffuseur.

Simultanément aux écoulements d'air, la soufflerie peut recréer les effets d'ensoleillement et de froid, 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).

La démarche expérimentale peut être renforcée par la simulation numérique des écoulements afin de dimensionner en amont les expériences en soufflerie ou d'apporter une meilleure compréhension des écoulements et ainsi faciliter l'analyse des résultats des mesures.