Coriolis 2
La plateforme Coriolis 2 est une machine tournante équipée d’un bassin de 13m de diamètre, capable de tourner jusqu’à 6 tours/minute, soit une vitesse périphérique voisine de 4 m/s. Exploitée par le LEGI (Laboratoire des Ecoulements Géophysiques et Industriels), c’est un appareil unique au monde, particulièrement adapté aux expériences sur des modèles de grandes dimensions.
Le laboratoire Coriolis, 50 ans d'histoire
La première plateforme Coriolis date de 1958. Initialement développée pour l’étude d’implantation d’une usine marémotrice dans la baie du Mont Saint-Michel, cette machine a été reconvertie en 1984 pour la recherche fondamentale en mécanique des fluides.
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Coriolis en 1960 : première version de la machine |
Après rénovation en 1984 |
En 2009, la restructuration de la Presqu'île Scientifique (prolongement du tram B et projet GIANT) a imposé de reconstruire la plateforme sur un autre site. Le projet Coriolis 2 a donc été confié pour étude au SERAS.
Le coût de reconstruction de la plateforme s’est élevé à 2.5M€. Elle est implantée sur le campus à l'est de Grenoble, dans une extension des locaux du LEGI construite pour l'occasion.
La nouvelle plateforme
La plateforme Coriolis 2 se compose des éléments suivants :
- La partie mécanique permet la mise en rotation de l’ensemble : une dalle béton très lourde (150 tonnes) supportée par un pivot central et un rail périphérique, lui-même en appui sur 20 galets. La moitié d’entre eux sont équipés de motoréducteurs 3kW qui assurent l’entraînement en rotation.
- La cuve expérimentale : un bassin circulaire de 13m de diamètre dans lequel sont menées les expériences, peut contenir jusqu’à 130 m3 d’eau.
- Le portique d’instrumentation, sur lequel évoluent les opérateurs.
- Autour de la machine, des cuves de préparation des solutions salines et un jeu de collecteurs acheminent les fluides et l’électricité sur le repère tournant.
Schéma de fonctionnement de la plateforme Coriolis 2
De Coriolis vers Coriolis 2 : un instrument optimisé pour la recherche fondamentale
Si le concept d’ensemble et les dimensions principales sont conservés, c’est l’occasion, en plus d’une rénovation complète, de profiter de 50 ans d’avancées technologiques et de retours d’expérience, pour optimiser plusieurs sous-ensembles, et adapter au mieux le nouvel appareil aux demandes actuelles des utilisateurs.
En particulier :
- L’étage mécanique a fait l’objet d’un travail d’optimisation important : rationalisation du système d’alignement des galets et de leur réglage en hauteur, amélioration des caractéristiques mécaniques du rail, simplification des opérations de maintenance sur le pivot.
- La vitesse de rotation maximale est élevée à 6 tours/min. La plateforme peut désormais tourner dans les 2 sens.
- La cuve expérimentale est équipée de hublots de visualisation sur sa périphérie et d’une grande vitre de 5m de long disposée sur le plancher. Celle-ci permet d’instrumenter le fond de la cuve, très difficile d’accès sur le premier modèle.
- Le portique d’instrumentation pourra être mis en rotation indépendamment de la cuve, par un dispositif de motorisation dédié.
- La partie commande (régulation, interfaces homme-machine), bénéficie des technologies récentes : ergonomie accrue, pilotage de la machine et du circuit hydraulique centralisés sur une interface informatique.
- Les problématiques de sécurité, liées en grande partie à la rotation, ont été complètement repensées.
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Vue CAO de la nouvelle plateforme |
2014 : fin de chantier et début des expériences |
L'étude complète de la nouvelle plateforme (collaboration LEGI - Institut Néel) a nécessité 3 ans de travail.
La construction du bâtiment s'est achevée à la fin de l'année 2012, et a été suivie par la phase de réalisation de la machine.
La nouvelle plateforme Coriolis 2 est opérationnelle depuis juin 2014 et les expériences se succèdent à un rythme soutenu.
Galerie photos
En images, les différentes étapes de la construction de la plateforme Coriolis 2.
