L’EPFL trouve un premier moyen d’éliminer les tourbillons sur les constructions

Les vibrations dont souffrent les turbines, les ouvrages d’art ou les hautes tours peuvent être éliminées. Un étudiant d’Ecublens en apporte la confirmation par la conception d’une structure géométrique particulière qui combat un phénomène identifié il y a un siècle. 

Crédit image: Ravi Kumar, CC_BY-SA_4.0

Les phénomènes déstabilisant les plus hautes structures, comme le Bordj-el-Khalifa de Dubaï, sont connus, mais les éliminer demande encore des recherches supplémentaires.

Malgré le progrès et les dernières techniques de génie civil, les ouvrages d’art, les constructions et les installations mécaniques comme des turbines ou des éoliennes restent exposées aux vibrations. Que ce soit au vent ou à l’écoulement des fluides. Mais l’EPFL révélé que ces inconvénients peuvent être mieux mesurés pour être éliminés. Un de ses étudiants, Thomas Berger, a eu la veine de mettre au point un procédé pour cela, et l’a fait breveter.

L’exception de la tour Eiffel
Les chercheurs d’Ecublens rappellent que les vibrations auxquelles les hélices et aux pales de turbines sont soumises par l’écoulement d’eau ou par les courants d’air peuvent les endommager. Cela a bien sûr des conséquences lourdes sur leur fonctionnement. Mais le phénomène touche également les constructions. La tour du Bordj-el-Khalifa de Dubaï, actuellement la plus haute du monde, y est régulièrement sujette. Cependant, la structure « trouée » de la tour Eiffel à Paris y échappe, et cela a conduit Thomas Berger à chercher à en comprendre la raison.

Nouvelle forme par impression 3D
Les ingénieurs ne sont pas avares de solutions pour les machines tournantes., comme les hélices, les éoliennes ou les turbines. Mais les vibrations demeurent. Ce qui a conduit l’EPFL à vouloir prédire leur ampleur.  Thomas Berger a choisi l’impression 3D pour progresser. Il a testé différentes formes et matériaux, pour finalement concentrer sur une structure géométrique particulière, la giroïde, issue du monde des mathématiques.  Cette dernière tue dans l’œuf les tourbillons créés par le vent ou les fluides sans impacter la performance de la machine.  Si la giroïde n’a pas encore livré tous ses secrets, notamment la raison pour laquelle elle empêche la formation de tourbillons, elle doit encore faire l’objets de tests sur des machines complexes.

Menaces sur les ouvrages d’art
Ce phénomène tourbillonnaire est plus dangereux qu’il y paraît, puisqu’il peut endommager des ponts. Celui de Tacoma, aux Etats-Unis, en avait fait la triste expérience en 1940. Les chercheurs d’Ecublens détiennent une solution avant même de peaufiner leur méthode et leurs techniques. Le monde à l’envers, en quelque sorte.