Conception aérodynamique en soufflerie de la Station ¨Princess Elisabeth¨

En procédant à des essais innovants en soufflerie, l’Institut von Karman de Dynamique des Fluides, situé à Rhode-Saint-Genèse (B), a participé à la définition du design de la première station de recherche « zéro émission » en Antarctique. Des essais en soufflerie ont permis une évaluation efficace du confort et de la résistance par rapport à la neige et au vent pour différents concepts architecturaux de la base et de son intégration sur la crête rocheuse. Sachant que, quelques 40 ans plus tôt, la base belge Roi Baudouin avait dû être abandonnée suite aux effets des tempêtes de neige; la Fondation Polaire Internationale a, dès le début du projet, choisi d’inclure le vent comme l’un des principaux critères d’élaboration du design.

 

Wind actions on Belgian Polar Station studied by computer and wind tunnel simulationsWind actions on Belgian Polar Station studied by computer and wind tunnel simulations
Simulation des actions du vent par ordinateur  -  Soufflerie VKI L-1B

Les essais réalisés en soufflerie ont permis dans un premier temps d’étudier différentes formes de bâtiments afin de diminuer l’accumulation et l’érosion de neige autour de la station.  La soufflerie L-1B, utilisée pour ces essais, a une veine d’essai de 20m de long et peut souffler jusqu’à une vitesse maximale de 220km/h.  Après avoir identifié une architecture satisfaisante, différentes modifications de la géométrie ont été simulées par ordinateur et testées en soufflerie, visant à diminuer la force du vent sur la structure de la station pour les vents catabatiques de 250km/h.
Un positionnement optimal du bâtiment principal et du toit du garage par rapport à la crête a été trouvé afin de réduire au minimum les forces du vent et les risques d’enneigement.  Dans la phase finale de la définition de la géométrie, la forme octogonale du bâtiment principal, comme représentée dans le logo de la Station, a été modifiée pour une forme plus carrée, afin de concentrer les dépôts de neige dans le sillage des garages et non plus au niveau de la station.
Créatifs et innovants, les scientifiques de l’Institut von Karman ont choisi du sable, calibré selon des structures de neige réelle observée sur place, pour simuler les tempêtes de neige dans la soufflerie L-1B.  Au terme de l’hiver austral 2008, très peu de neige s’est accumulée sur et autour de la station, validant ainsi les études réalisées.  Le dépôt de neige a été observé au niveau des garages, comme prédit lors des essais en soufflerie.

Reduced snow accumulation thanks to building shape and pillar height optimization Reduced snow accumulation thanks to building shape and pillar height optimization
Réduction de l’accumulation de neige grâce à l’optimisation de la forme du bâtiment et de la hauteur des poteaux


Pour de plus amples informations et/ou une éventuelle visite de nos installations, nous vous invitons à contacter:
Jeroen van Beeck, Professeur à l’IVK , Tel : 0032-2-3599611 or Philippe Planquart, Ingénieur à l’IVK
 
Twitter Facebook Twitter Subscribe
 

SUPPORTED BY

BELSPO STO
 

VKI, CENTER OF EXCELLENCE

ESA          LEDITH