Yves Delannoy & Nathanael Machicoane
Collaborations : Institut Néel, LEPMI, G2ELab, LNCMI, DGA
La magnétohydrodynamique a été un sujet d’étude au LEGI pendant de nombreuses années mais avant été mise en veille dans la dernière décennie. Elle a été remise à l’ordre du jour par sollicitation de la DGA et du fait de développement technologiques récents dans le domaine des aimants supraconducteurs. L’étude des écoulements sous champ magnétique continu (MHD-DC) a fait apparaître dès les années 1980 des effets intéressants sur la turbulence, qui a tendance à devenir bidimensionnelle ce qui modifie ses propriétés de transport. La plupart des études sont portées par des applications métallurgiques et utilisent des métaux liquides, dont la forte conductivité électrique favorise les effets MHD, au détriment des possibilités d’instrumentation. L’eau salée permet d’envisager des mesures optiques détaillées (LDA, PIV…) de ces écoulements, et des nombres de Reynolds plus élevés qu’en métal liquide. Par contre, pour obtenir des effets MHD significatifs, il faut utiliser de forts champs magnétiques qui nécessitent de gros aimants supraconducteurs. Porté par des applications à la propulsion navale (financement DGA), nous menons ainsi un gros projet collaboratif (5 ans, 5 laboratoires grenoblois impliqués, 4.5M€ de financement). Ce projet ARCHYMED (2023-2027) vise à développer un moyen d’essai permettant des mesures fines d’écoulement MHD dans un champ magnétique de 10T (voir portfolio). Une première installation a déjà été montée dans un aimant existant limité à 4T et donne des résultats utiles à l’ingénierie de propulseurs navals (post doc I. Montero). L’installation finale restera disponible pour la recherche grenobloise après 2027. En parallèle, des études numériques sont menées depuis 2018, (post doc L.Seguinot, CDD ingénieur A. Zapata) avec un module de calcul MHD adjoint à un code commercial, et des maquettes équipées d’aimants permanents sont réalisées, utilisées pour des travaux d’étudiants ou à des fins de démonstration.