Mise en service de la soufflerie de l’Empa à Dübendorf
Vent en poupe pour la recherche sur les «smart cities» de l’avenir
| Image: Des scientifiques au travail sur la soufflerie de l’Empa et de l’EPFZ. | |||
| Une ville typique: des rangées d’immeubles denses entourées de routes asphaltées et de rares surfaces vertes. Une telle configuration urbaine fait que les villes se réchauffent davantage que leur environnement rural; il se forme ce qu’on appelle des «îles thermiques» La chaleur dégagée par les véhicules et les machines – par exemple par les climatiseurs – chauffe encore la ville, et même la nuit n’apporte plus guère de rafraîchissement. Les mégapoles telles que Mexico City et les grandes villes telles qu’Athènes sont recouvertes d’un nuage de polluants visible de loin car l’air n’y circule plus suffisamment. Un tel climat urbain peut provoquer des nuisances pour la santé du fait des concentrations élevées de polluants. Le développement urbain ne doit pas forcément conduire à une circulation insuffisante de l’air, ainsi que le montre l’exemple de Chicago, souvent appelée aussi «the windy city». Même durant les été chauds, une brise agréable rafraichit cette ville des rives du lac Michigan – cela toutefois seulement depuis que, après le grand incendie de 1871, la ville ait été reconstruite selon un schéma rectangulaire. Depuis lors le vent provenant du lac peut circuler librement à travers les rues. | |||
| Vérification sur modèle de l’efficacité de mesures architecturales
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| La technique laser pour mesurer et visualiser les vitesses du vent A la différence des simulations sur ordinateur qui ne fournissent que des résultats obtenus par calcul avec les incertitudes que cela comporte, cette soufflerie permet des mesures précises qui peuvent s’utiliser à leur tour pour vérifier et affiner les simulations, un aspect important pour les chercheurs. | |||
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| Modèle de bâtiment en éclairage par feuille de lumière laser. | ||
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| Par rapport à ses «consœurs», la soufflerie de l’Empa présente encore un avantage: sa technique de mesure qui comporte deux caméras haute vitesse et un laser haute performance spécial. Là où dans les autres souffleries les écoulements de l’air doivent être «reconstitués» à partir de mesures individuelles en plusieurs points, il est ici possible de visualiser avec une haute résolution ces écoulements avec toutes leurs fluctuations. Pour que les deux caméras haute vitesse puissent «voir» les mouvements de l’air, de minuscules particules sont mélangées à celui-ci. Alors qu’une technique raffinée assure la répartition homogène de ces particules dans l’air, un laser spécial les éclaire avec un faisceau de lumière étalé dans un plan et les caméras enregistrent des images à des intervalles d’une milliseconde. L’évaluation des images s’effectue ensuite sur ordinateur. La réunion des 1000 images qui sont prises par seconde et leur traitement subséquent demande une puissance de calcul élevée. Le résultat est un film des écoulements d’air. Sur l’écran de l’ordinateur on distingue alors les grandes et petites turbulences et les écoulements d’air, les différentes vitesses étant représentées par des couleurs conventionnelles. Ces essais en soufflerie et leurs résultats sont utilisés par exemple par les architectes, les urbanistes, les hygiénistes de l’air, les ingénieurs énergéticiens ainsi que les concepteurs et les utilisateurs de programmes de calcul des écoulements ou de programmes d’analyse énergétique des bâtiments. Ils permettent aussi d’étudier les interactions entre les éoliennes sur les parcs éoliens. | |||
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