Projet d'expérimentation 2D sur tôle ondulée

La suite du projet de manip est ici.

On se propose de réaliser des expérimentations de laboratoire sur une tôle ondulée. On cherche à provoquer des écoulements dans la direction des sillons ainsi que des écoulements dans la direction de la pente générale. On s'intéressera en particulier à la transition entre « écoulement sillon seul » et « écoulements sillon+pente », ainsi qu'à la répartition des flux.

On pourrait varier :

• le type de tôle ondulée (forme de l'ondulation, hauteur s₁, longueur d'onde s₂) ;
• la rugosité de la tôle ondulée (lisse, moins lisse, encore moins lisse) ;
• les conditions de bords (ouvert, fermée, barrage permettant un débordement) ;
• la taille de la tôle ondulée (quelques mètres carrés) ;
• l'inclinaison de la tôle ondulée par rapport à l'horizontale (angle α) - Voir figure 1 ;
• l'angle entre la direction des sillons et la ligne de plus grande pente (angle θ) - Voir figure 1 ;
• le type d'apport d'eau (pluie sur toute la surface - Voir figure 2, pluie sur une partie de la surface, alimentation ponctuelle « source » - Voir figure 3) ;

• le flux d'eau sur deux segments en bordure (transitoire + stationnaire) ;
• la forme de la surface concernée par les écoulements (dans le cas d'une alimentation ponctuelle, l'eau pourrait ne s'écouler que dans quelques sillons)
• la hauteur d'eau en certains points ou selon une ligne ;
• la vitesse en certains points ;
• les vitesses distribuées (suivi vidéo de particules) ;
• les lignes de courants (suivi vidéo de particules, ou fils de laine).

Fig. 1 - Positionnement de la tôle ondulée

Fig. 2 - Exemple d'écoulement pour une source ponctuelle

Fig. 3 - Exemple d'écoulement pour une pluie généralisée