A Nantes, le CSTB fait de nouveau la pluie et le beau temps…

Depuis 1990 la soufflerie Jules Verne du CSTB, à Nantes, permet aux industriels de tous secteurs et de tous pays de tester leurs produits à l’échelle 1 ou légèrement réduit face aux intempéries : pluies, neige, grêle, brouillard, cyclones ou encore températures extrêmes. Dès 2013, une réflexion est engagée pour la moderniser et l’agrandir. Le projet se concrétise en 2018 pour un budget de 8,5 millions d’euros (infrastructures et renouvellement de l’instrumentation) financés à 50 % par le CSTB et à 50 % par la région Pays de la Loire et le FEDER. Cette rénovation vient de s’achever après un an de grands travaux nécessitant sa fermeture. Implantée sur 6000m², la soufflerie s’articule désormais sur 5 veines d’essais : thermique, atmosphérique, aéraulique, aérodynamique (vent jusqu’à 280km/h) et une nouvelle veine aéroacoustique. Cette dernière permet notamment de tester les bruits émergents de plus de 70dBA (au-dessus du fond sonore de la ville). Simultanément aux écoulements d’air, la soufflerie peut aussi recréer les effets d’ensoleillement de type tropical, de froid ou de chaud (de -32°C à +55°C) grâce à son circuit thermique. Cela permet de restituer le rayonnement solaire et son flux radiatif ou encore différentes teneurs hygrométriques (par exemple 95 % d’humidité pour des températures de 30 à 35°C typique des climats tropicaux). Que ce soit pour des drones militaires, pour des ponts suspendus, pour des trains ou encore pour des panneaux solaires, la soufflerie Jules Verne est réputée au niveau international tant pour ses équipements que pour l’expertise des quelques 80 salariés du site.

Des nouveautés qui vont faire du bruit

Outre l’allongement et l’élargissement de l’anneau dynamique équipé de six énormes ventilateurs (3200kW au total), la modernisation a aussi concerné les outils de mesure et les outils de simulation numérique en vue de développer de nouvelles applications et de conquérir de nouveaux clients. Ainsi, la soufflerie propose une approche numérique en parallèle de l’approche expérimentale : les essais peuvent être dimensionnés en amont et les résultats de modélisation physique obtenus en soufflerie peuvent être couplés aux résultats de simulation numérique pour une analyse fine et précise. Dans cette optique de développement d’outils innovants, le CSTB a notamment développé une application de réalité augmentée, CSTB Xperience, qui permet aux clients de rendre visible l’invisible en affichant les lignes d’émission qui matérialisent l’écoulement du vent ou encore d’afficher directement sur la maquette en soufflerie les résultats des mesures.

Parmi les nouvelles options proposées, la soufflerie s’est équipée d’aubages acoustiques qui offrent la possibilité d’étudier les nuisances sonores. Les acteurs du BTP pourront par exemple évaluer les nuisances sonores liées au vent sur la façade d’un bâtiment dès la phase de test de la résistance aérodynamique (qui teste le comportement face au vent) ce qui permettra de faire d’éventuels changements le plus en amont possible.

Des nouveautés pour un air plus sain

La veine aérodynamique a aussi été munie d’un dépoussiéreur. Il permet, lors des essais en soufflerie, d’étudier l’impact des chantiers, mines et carrières en termes de pollution de l’air et de tester des solutions d’aspiration/filtration des poussières.

La modernisation de la soufflerie vise aussi à la rendre parfaitement adaptée à l’émergence des énergies renouvelables. Ainsi, des systèmes gonflables et des équipements mobiles sont installés dans les veines et permettent d’en modifier la géométrie : les écoulements d’air reproduisent plus précisément la réalité du terrain comme pour la simulation d’un champ d’éolienne dont on voudrait étudier les performances en fonction de la disposition des éoliennes.

Dans le cadre du développement des nouvelles énergies, le CSTB a aussi accueilli un étudiant de thèse qui a travaillé sur les effets des sollicitations concomitantes du vent et de la houle sur des éoliennes flottantes à axe horizontal aboutissant à un nouveau type de flotteur.

Des nouveautés pour plus de sécurité

La soufflerie accueille aussi un nouveau banc d’essai à rouleau double essieu situé dans la veine thermique de la soufflerie. Il ouvre la possibilité de tester la résistance aux aléas climatiques de tous types de véhicules en roulage : voitures et camions jusqu’à 14 tonnes, y compris les véhicules hybrides ou tout électriques. Cet équipement vient améliorer l’expérience déjà forte en matière de test de sécurité pour les acteurs du transport : comportement des moteurs et du roulage par temps de neige et de froid sur les voitures, étude des phénomènes d’accrétion de neige ou de givre en entrée d’air des turbines de moteur d’hélicoptère, évaluation des sollicitations thermiques sur les organes de freinage des automobiles ou encore caractérisation aérodynamique des rames ferroviaires pour l’évaluation du risque de renversement…