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20 nov.

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A la découverte des labos

100 ans de bulles, de vagues, et pas une ride !

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Installé sur l’île du Ramier, en surplomb de la Garonne, l’Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse (IMFT) célèbre ses 100 printemps avec une exposition inaugurée le 19 mai et consacrée à son histoire hors du commun. Plus gros laboratoire mondial du domaine, ses chercheurs étudient les écoulements de fluides afin de rendre les véhicules plus aérodynamiques. Leurs travaux sont aussi utilisés par les industries hydroélectrique, pétrolière, nucléaire, sidérurgique, verrière. Ils aident à évaluer les risques de crue des rivières, les phénomènes de contamination polluante, le recul des côtes,... Retour sur un siècle de recherches aux applications incroyablement diverses.

Comment l’acier en fusion coule-t-il à la sortie des fours ou le pétrole dans les pipe-lines ? Comment les sédiments circulent-ils dans les cours d’eau ? Comment les vagues attaquent-elles les falaises ? Comment l’air s’écoule-t-il autour d’une éolienne ? Comment le cerveau est-il irrigué ? Les recherches menées au sein de l’institut paraissent partir dans tous les sens, mais elles ont en commun leur thème central : l’étude du comportement des fluides, qu’ils soient homogènes ou qu’ils comprennent des gouttes, des bulles, des particules, qu’ils s’écoulent à l’air libre ou dans des espaces très confinés comme les milieux poreux.

« Ces thématiques peuvent paraître pointues mais elles intéressent de très nombreux secteurs d’activité. Nous travaillons donc le plus souvent en partenariat avec des industriels. 70% de notre budget de fonctionnement provient d’ailleurs de nos partenaires », explique Eric Climent, le directeur du laboratoire.

EDF est un des plus fidèles. Pas étonnant étant donnée l’histoire de l’institut, né pendant la Première Guerre Mondiale au départ pour accompagner l’effort d’aménagement des Pyrénées. « Nos travaux servaient à éclairer l’action des ingénieurs chargés de développer les installations hydroélectriques. Les chercheurs étudiaient pour eux l’écoulement de l’eau dans les conduites forcées par exemple ou le comportement des sédiments à proximité des barrages. Ils menaient des expériences sur des  modèles réduits. C’est pour cette raison que le laboratoire a été construit à proximité immédiate de la Garonne, avec de petits canaux destinés à amener l’eau nécessaire », précise Eric Climent.

Dans les années 30, c’est la jeune industrie aéronautique qui aimante les énergies. Une immense soufflerie, qui est d’ailleurs classée, témoigne de cette époque, encore dans son jus, évoquant un univers à la Métropolis. « Elle a servi à optimiser les formes des avions au moment où tout était encore à inventer.  Nous l’utilisons toujours pour des recherches très particulières sur des avions d’inspiration biomimétique par exemple, mais nous travaillons aussi aujourd’hui avec les industries du ferroviaire, de l’automobile et pour améliorer le design d’objets plus récents comme les drones et les éoliennes », note le chercheur.

Le partenariat du laboratoire avec le CNRS, noué dans les années 60, a largement contribué à la diversification de ses sujets d’études. Les questions liées au milieu vivant ont pris de l’importance au fil des années. Les recherches récentes sur l’écoulement des fluides dans les os, les cartilages ou le cerveau se font en lien avec le secteur médical.

 « La modélisation par simulation numérique prend une place très importante dans nos travaux. Les chercheurs y recourent au moins autant qu’aux expérimentations, ce qui nécessite de disposer de très fortes puissances de calcul », précise Eric Climent. Le laboratoire utilise ainsi chaque année plus de 20 millions d’heures de calcul sur différents supercalculateurs régionaux, nationaux et européens.

Mais comme autrefois, les chercheurs mènent beaucoup d’expériences concrètes à partir de modèles réduits. Avec des lasers et des caméras ultra-rapides, ils mesurent la circulation de l’air, coloré à dessein, autour des objets testés dans la soufflerie. Dans la grande halle, un canal de 26 mètres de long permet d’étudier l’écoulement de l’eau sur des fonds rugueux, le comportement des bulles. Un autre cours d’eau sert à tester des aménagements qui facilitent la remontée des fleuves par les poissons. Une mini falaise se fait grignoter par les vagues. Vertigineux.

 
  • Pour aller plus loin
Le site internet de l’IMFT (unité mixte de recherche CNRS / INP Toulouse / Université Toulouse III – Paul Sabatier)
Le programme des célébrations du centenaire

Dates
le 20 avril 2016

Date de mise à jour 25 janvier 2017


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