Hydraulique : études de cas

Vibrations des ventelles des portes d’une écluse

OptiFluides réalise des simulations CFD permettant de capter les instabilités physiques de l’écoulement, analyser leurs conséquences sur les matériels et proposer des solutions pour les supprimer.

Contexte

Sur chacune des portes d’une écluse, une ventelle permet un écoulement du sas amont vers le sas aval qui guide les poissons pour le passage de l’écluse. Cependant, il arrive parfois que l’écoulement à travers la ventelle provoque la vibration de cette dernière, générant un risque d’endommager toute la structure.

Objectif

L’objectif de cette étude est donc de modéliser l’écoulement au passage de la ventelle dans différentes configurations de hauteur d’eau amont et aval et différentes ouvertures.

Champ de vitesse instantané par la ventelle d'une porte d'écluse en régime noyé

Simulation et résultats

OptiFluides intervient dans la problématique de vibrations de ces ventelles provoquées par l’écoulement afin de comprendre l’origine du phénomène pour ensuite proposer des solutions techniques pour les supprimer.

Dans le cas présent, la mise en œuvre d’un modèle CFD U-RANS a permis de capter les phénomènes de battement de l’écoulement en aval de la vanne, se traduisant par de fortes fluctuations des forces de pression sur celle-ci. Les données expérimentales disponibles ont validé le modèle. Par la simulation numérique, cette analyse approfondie du contenu fréquentiel du torseur d’efforts sur la vanne met en évidence les causes des vibrations et propose des modifications pour les limiter.

Contactez-nous

Pour en savoir plus sur la modélisation d’instabilités hydrauliques générant de la fatigue vibratoire.