• Niveau d'étude

    BAC +4

  • ECTS

    3 crédits

  • Composante

    Faculté des Sciences

Description

L’expérimentation physique en milieu contrôlé est l’étude des processus physiques dans le cadre d’une expérimentation préparée par l’homme, ex-situ, dans laquelle les conditions de forçages, la géométrie et les propriétés du système étudié sont bien connues. L’intérêt de l’expérimentation est qu’elle permet, dans des conditions bien définies, de valider les théories, de calibrer les modèles, ou de tester des idées nouvelles (aussi bien en recherche qu’en ingénierie ou R&D). L’expérimentation en milieu contrôlé n’est jamais (et loin s’en faut) une reproduction exacte de la réalité ; on cherche à réduire au maximum l’écart entre observation et expérimentation en faisant appel aux lois de similitudes qui sont des outils permettant de dimensionner des expérimentations en préservant des propriétés géométriques, cinétiques ou dynamiques.  

Le module est une introduction à l’expérimentation en hydro-morphodynamisme littoral et génie côtier. Les étudiants sont immergés pendant une semaine dans un environnement dédié à l’expérimentation en zone littorale, c’est à dire sur un bassin ou un canal permettant l’étude des vagues, du vent, des courants, du transport sédimentaire et des interactions hydrodynamique / structures.

Le module commence par une formation théorique aux lois de similitudes / mise à l'échelle. Puis il continue sur des travaux pratiques d'analyse en milieu contrôlé de certains mécanismes élémentaires de l’hydro-morphodynamisme littoral et des expériences sur structures du génie côtier.

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Objectifs

Les objectifs des enseignements dans ce module très visuel sont multiples. Tout d’abord,  grâce à l’analyse d’expériences qu’il réalise lui-même, l'étudiant peut décortiquer en détails les mécanismes de quelques processus littoraux  et donc de les comprendre en profondeur. En outre, c'est aussi un module qui permet de monter en compétence sur la démarche ingénierie (dimensionnement de solutions, validation/calibration de modèles numériques), souvent basée sur l'établissement de fonctions de transferts à partir d'expérimentation bien posées. Cette compétence sera recherchée dans le milieu industriel comme le milieu académique et est clairement travaillée dans ce module. Enfin, au terme de cet enseignement, l’étudiant a une bonne compréhension des avantages et limites de l’expérimentation physique, et il comprend l’intérêt des approches couplées observation de terrain / modélisation numérique / expérimentation en milieu contrôlé et la manière d’agencer ces approches.

 

Volumes horaires :

            CM : 4

            TD :  0

            TP : 20

            Terrain : 0

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Contrôle des connaissances

Les formations retenant ce module dans leur offre s'appliquent à mettre en place un portefeuille de connaissances/compétences qui sera soigneusement documenté dans ce module.

 

L’évaluation de ces compétences se fera sous la forme d’un contrôle continu des connaissances, sous la forme de restitution de travaux pratiques réalisés sur les appareils expérimentaux.

 

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Syllabus

Une première partie de 4h de cours consiste en (i) une présentation des différents types d’équipements expérimentaux tant au niveau infrastructure (canal, bassin, centrifugeuse ; batteurs oscillants, pistons ; soufflerie ; fonds mobiles, etc) qu’au niveau appareillage (sonde piézométrique, pressio, vectrino, etc), de leurs avantages respectifs et leurs limitations et (ii) une présentation complète des lois de similitudes et de leur manipulation. On prend soin de définir les grandeurs (Froude, Rouse, Reynolds, etc) qui sont utilisées dans la procédure de dimensionnement d’une expérimentation physique et on montre quelles sont les contraintes classiques sur certaines expérimentations.

 

Une seconde partie de 20h est organisée sur une période ciblée (typiquement une semaine complète) dans un environnement dédié à l’expérimentation en zone littorale, c’est à dire sur un bassin ou un canal permettant l’étude des vagues, du vent, des courants, du transport sédimentaire et des interactions hydrodynamisme / structures. Les étudiants tournent sur les équipements et réalisent des expériences à tour de rôle pendant que d’autres organisent les suivantes. Ils suivent pour cela des protocoles de TP, et ils restituent chacune des expériences sous la forme de notes de synthèse.

 

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