Innov'hydro, un projet pluridisciplinaire

Le PSPC Innov’hydro implique cinq laboratoires de Grenoble INP communs avec le CNRS et l’Université Joseph Fourier (le LEGI, le 3SR, le GIPSA-lab, le G2ELab et le LCIS), et entend revisiter l’ensemble composé par la turbine et le générateur électrique. Au sein de ce consortium, le LEGI sera chargé de développer des modèles de simulation numérique de turbulence, des phénomènes de cavitation et des décollements qui apparaissent dans les écoulements en fonction de divers paramètres (hauteur, débit, vitesse, etc). Ces modèles sophistiqués seront validés expérimentalement sur les plateformes d’essais d’ALSTOM. Ils serviront à dessiner de nouvelles turbines, dont la géométrie doit être précise au dixième de millimètre près (sur des objets de plusieurs mètres, cela implique une marge d’erreur extrêmement faible!).

"A partir des résultats de simulation numérique, les chercheurs du 3SR mettront également au point des protocoles expérimentaux destinés à étudier la fatigue des matériaux en laboratoire, explique Didier Imbault, enseignant à Grenoble INP – Ense3 et chercheur au laboratoire 3SR. Les sollicitations mécaniques seront reproduites en laboratoire sur des bancs d’essais afin de tester le matériau constitutif des turbines, avec les mêmes contraintes mécaniques qu’en conditions réelles". Parallèlement, le GIPSA-lab se penchera sur la partie contrôle commande. "En partant de l’existant, nous chercherons à rendre les machines actuelles le plus compatible possible avec les nouvelles contraintes, explique Mazen Alamir, directeur de recherche CNRS au GIPSA-lab. Pour cela, nous développerons de nouveaux algorithmes, permettant de calculer et obtenir le temps de réponse minimal que l’on peut garantir pour ces machines sans endommager le matériel. Les turbines et les actionneurs seront amenés aux limites de leur zone de fonctionnement sans franchir la ligne rouge". Cela implique de modéliser finement le système (matériel, mode d’écoulement…) pour s’approcher sans les atteindre des zones instables. "Bien sûr, notre simulateur pourra également être utilisé par les constructeurs pour développer de nouveaux concepts de turbines".  Le LCIS de Valence, spécialisé dans les technologies RFID, développera quant à lui des capteurs sans fil, passifs et identifiables, lesquels pourront par exemple à l’avenir servir à la surveillance des ouvrages. Enfin, le G2Elab, s’occupera de la conversion efficace de l’énergie mécanique en énergie électrique.
D’autres projets du même type sont en cours, dont certains sont en lien avec le projet de centre d’excellence régional Alstom préfiguré par la chaire Hydro’like. C’est le cas du projet Plateforme, qui a démarré fin 2013 dans le cadre des appels à projet du Fonds Unique Interministériel (FUI).