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PLATE-FORME TOURNANTE CORIOLIS

Objectifs
Modéliser les écoulements océaniques ou atmosphériques, avec possibilité de stratification en densité et topographie.

Caractéristiques
 

Diamètre	14 m
hauteur disponible	8 m
poids á vide des parties tournantes	150 T
charge admissible	180 T
vitesse de rotation      -vitesse constante      -possibilité de programmation de la vitesse	0 à 3 tour/min   dw/w10-4
Verticalité de l'axe de rotation	3 10-6 rad

Equipements
Construite en 1960, la plateforme tournante servit notamment á l'étude d'impact pour le projet d'usine marémotrice des Iles Chausey, près du Mt Saint Michel, à partir d'un modèle réduit de la Manche au 1/50.000ième.  Rénovée en 1987, la plateforme supporte actuellement un bassin cylindrique de 13 m de diamètre et de 1,2 m de hauteur.  Des cuves annexes de grandes capacités permettent de réaliser des stratifications multi-couches ou continue, en mélangeant saumure et eau pure par une pompe volumétrique programmable. Le matériel de mesure comporte, en particulier,  vélocimètres ultra-sons, profileurs et suiveurs d'interface  à ultra-sons, visualisation vidéo, trajectographie, traitement d'images, vélocimétrie par corrélation d'images (PIV) (précision 1-2% sur les vitesses).

Une cuve tournante annexe de 2 m de diamètre permet de vérifier la faisabilité des études prévues sur la grande plaque et d'optimiser son utilisation. 

Début 2003, une rénovation majeure de la grande plateforme a été réalisée, avec mise en place d'un grand portique support d'instrumentation, voir schéma et photos du montage. Ceci permet de libérer toute la surface de la cuve en supprimant le pivot central. Ceci permet de plus d'augmenter le champ de vue et de déplacer les cameras de façon motorisée, améliorer la qualité de l'instrumentation par une meilleure protection contre les parasites électriques, et de servir de support à un rideau périphérique permettant de protéger la surface libre du vent de rotation.

Méthodologie
Etude paramétrique (variation des différents paramètres qui influencent  à priori le phénomène étudié afin de mesurer leur importance relative);
Mesures aussi précises que possible des courants, des dénivellations de la surface libre ou des interfaces entre liquides de densités légèrement différentes, des fluctuations de vitesses, etc.;
Comparaison avec des mesures en mer et des modélisations analytiques ou numériques.

Pourquoi une plaque tournante aujourd'hui ?
De part ses caractéristiques (dimensions, période de rotation), la plaque tournante de Grenoble permet d'atteindre une gamme de nombres de Reynolds et de Rossby sans équivalent dans le monde. Autrement dit, on peut reproduire les régimes à faible viscosité et force de Coriolis importante,  tout en negligeant  la force centrifuge. Ces régimes caractérisent notamment les courants océaniques. De plus l'échelle de temps que l'on peut atteindre rend possible des observations très longues (plusieurs heures), permettant de réaliser de très bonnes mesures spatio-temporelles du  développement de certains types d'instabilités. 

Si aujourd'hui les modèles numériques sont très fiables dans la plupart des écoulements 2D, cela n'est pas encore vrai pour les écoulements 3D. Comme dans notre laboratoire, les écoulements relativement lents sont accessibles  à un système de mesures 3D par balayage de tranche laser, cela permet de renforcer la complémentarité entre les modèles numériques et physiques.

De plus , la plaque tournante de Grenoble engendre une collaboration très fructueuse entre les pays de la CE dans le cadre des Grands Instruments Européens. Elle permet aux chercheurs et aux étudiants d'aborder les fluides géophysiques dans une dimension proche de la nature, et son coté formateur ne doit pas être négligé.

La plaque tournante est disponible aux scientifiques Européens dans le cadre du Programme Improving Human Research Potential .  Pour plus d'informations, allez à la page  Major European Research Infrastructure .