LME-UVHC - Bilan 2006-2008 - Université Valenciennes Hainaut
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LME-UVHC - Bilan 2006-2008 - Université Valenciennes Hainaut
Université de Valenciennes et du Hainaut Cambrésis Laboratoire de Mécanique et Énergétique EA 2447 Rapport d’activité 2005 - 2008 Le Mont Houy 59313 Valenciennes Cedex 9 http://www.univ-valenciennes.fr/LME [email protected] Tél : 03.27.51.19.60 DYNAMIQUE DES FLUIDES ET TRANSFERTS THERMIQUES Turbulence, contrôle du décollement, transferts convectifs, thermique du contact, jets impactants, polarographie, mesures optiques, thermographie infrarouge COMPOSITION DU LABORATOIRE Permanents : François BEAUBERT (MCF 60) Éric DELACOURT (MCF 60) Bernard DESMET (PR 62) Souad HARMAND (PR 62) Laurent KEIRSBULCK (MCF 60) Larbi LABRAGA (PR 60) Membres extérieure: Pascale BOUVIER (MCF 62, HEI) Membres associés: Nachida BOURABAA (MCF 62) Abderrahmane MAZOUZ (MCF 60) Sylvain LALOT (PR 62) Daniel LÉGER (PR 33) François MONNOYER (PR 60) Julien PELLÉ (MCF 62) Monica SIROUX (MCF 62) Mame WILLIAM-LOUIS (MCF 62) Jean-Luc MENET (MCF 60) THÈSES EN COURS : Yohann TORRES (DLR, 10/04) Florence MICHEL (Daimler, 10/05) Raymond SONAN OCHO (Région, 10/05) Jean THÉVENET (All. Mon, 10/05) Stéphane ROUDNITZKY (Cifre, 02/06) Yannick MULLER (MTU, 04/06) Chloé GÉNIN (DLR, 06/06) François TOURON (Bosch, 09/07) Mahmoud MEKADDEM (cotutelle, 10/07) Benjamin HERRY (ONERA, 10/07) Benjamin LATOUR (Région-HEI, 10/07) David UYSTEPRUYST (All. Mon., 10/07) Damien MERESSE (Région, 10/07) Grégoire FOURRIÉ (All. Mon., 10/08) Nabil TOUNSI (cotutelle, 09/08) AUTRES CHERCHEURS : Adel BENSELAMA (Post-Doc ANR, 11/07) Raphael KUATE (Post-Doc. ANR 10/08) PRODUCTION EN CHIFFRES SUR LA PÉRIODE 2005-2008 : Thèses (TH) HDR Brevets Ouvrages (chapitre ou ouvrage, direction d’ouvrage : OS,OV,DO) Revues répertoriées (ACL) : Revues non répertoriées (ACLN) Communications avec actes (ACT, INV) Autres 12 1 – 1 42 3 77 17 FAITS MARQUANTS : o Présidence du comité d’organisation des Journées européennes du freinage (Lille, 89/11/06) o Participation à l’organisation de l’International Conference on Engineering Applications of Neural Networks, (Lille, août 2005) o Participation à l’organisation du EURNEX Rolling Stock Workshop (Berlin, 26-27/01/06) o Organisation de 6 journées d’étude SFT sur la convection thermique o Participation à l’organisation du IXème Colloque Interuniversitaire Franco-québécois (Lille, 2009), du Congrès SFT 2010 et du Congrès SFGP (Lille, 2011) COLLABORATIONS INTERNATIONALES : o École Militaire Polytechnique d’Alger (Prof. S. Hanchi, 2 thèses en cotutelle) o Projets d'Action Intégrée (EGIDE) : Zénon avec Higher Technical Institute de Nicosie (Chypre, 2006-2007) ; Jules Vernes avec l’Université d’Islande (2006-2009) o Projet d’Action Intégrée Volubilis avec l’Université Cadi Ayyad (Maroc) 3/34 o Engineering Research Institute de l'Université d'Islande : partenaire du Programme CNRS interdisciplinaire Énergie 2007-2009 o von Karman Institute (Belgique) : collaboration dans l’étude essuie-glace pour BOSCH o Réseau d’Excellence EURNEX (European Rail Research NoE), 6ème PCRD, 2004-2007, 60 universités et centres de recherche. COLLABORATIONS NATIONALES : o ONERA Lille : thèse Co-encadrée avec JB Paquet, 10/2007 o Programmes TACT et TAT (Technologies avancées dans les transports) du CPER 2000-2006 : LML, LAMIH, PC2A, ONERA Lille o Programme ST2 (2003-2006) : approche multi-physique du freinage, LML, LAMIH o CISIT (Campus international pour la sécurité et l’intermodalité dans les transports) : opérations Freinage, COMAPROS, TRACTION, CONTRAERO. Partenaires : LAMIH, LML, LMP, ONERA Lille o CNRT Génie électrique FUTURELEC et Pôle de Recherche MEDEE : L2EP o Énergie (AC CNRS): Maintenance prédictive des systèmes thermiques (LAMIH, LAII Poitiers) ; Moteurs HCCI (LCSR Orléans, PC2A Lille) o EGSISTES (ANR, 2007-2009): onde de détonation en milieu confiné, (INERIS, CEA, RATP, EGIS) ANIMATION : Niveau international: o Réseau d’excellence ferroviaire EURNEX (PCRD 6, 2004-2008) : Membre du Scientific Committee (2005-2007) ; coordination du Pôle Rolling Stock (2005-2007) o Membre du comité scientifique du congrès ICHMT o Membre du comité scientifique FTEC2009 (7-10 Décembre 2009, Corée), Chairman de session au Congrès FEDSM (Miami, 07/2007) o Reviewing : Int. J. Heat and Mass Transfer, Neural Computing and Applications, Inverse Problems in Sci. and Eng., J. of Process Mech. Eng., J. Heat Transfer Eng., Exper. Thermal and Fluid Sci., AIAA J.; Exper. in Fluids, Eur. J. Mech. /B-Fluids; Can.J. Chem. Eng., Int. J. Chem. Eng, Z. angew. Phys, Fuel, Appl. Th. Eng., Flow Meas. and Instr., Aerospace Science and Technology, Procs. IMechE F: J. Rail and Rapid Transit, C: J. Mech.l Eng. Sci., E: J. Aero. Eng,, Powder Technology Niveau national: o Coordination de projets du CPER : TACT-T41 (2000-2006) Aérodynamique, aéraulique, thermique et combustion dans les systèmes de transports, CISIT Axe 3 (2007-2013) : Ingénierie des véhicules et infrastructures intelligentes. o Animation du thème « Jet en Impact sur Surface Mobile » du GDR Ameth o Membre du comité de pilotage du Pôle de Recherche MEDEE o Membre du comité scientifique du Congrès annuel de la SFT, o Vice-présidence de l'Union de Génie des Procédés et d'Énergétique Nord Pas-deCalais ; participation à la Fédération de Mécanique, Matériaux et Énergétique en cours de montage o Membre des comités d’évaluation du LMF (UMR 6598, 2006), de la Fédération de Recherche CNRS Archimède (2007), de la direction Techniques d'Applications Énergétiques de l’IFP (2007) PROJETS : liste non exhaustive de grands projets o CISIT (CPER 2007-2013):freinage, contrôle du décollement, aérodynamique ferroviaire, LAMIH, LML, ONERA-Lille. Financement LME (2007-2008): 235 k€ o EGSISTES : projet ANR labellisé I-Trans, avec INERIS, CEA, RATP, EGIS, 2007-2009. Budget LME : 205 k€ o FUTURELEC : CNRT réseaux et machines électriques, avec L2EP, EDF, 2005-2008. Financement LME : 360 k€ o Énergie (CNRS) : maintenance prédictive des systèmes thermiques, avec LAMIH, LAII, U. Islande, 2007-2009. Financement total : 120 k€ o EURNEX (PCRD 6) : réseau d’excellence européen, 2004-2007. Financement : 110 k€ PARTENAIRES INDUSTRIELS : Bombardier Transport, ALSTOM Transport, Renault, VALEO, Bosch, Jeumont Electric 4/34 Table des matières 1. 2. Introduction ______________________________________________ 7 1.1. Organisation et structure ................................................................................... 8 1.2. Identité et positionnement de la recherche ...................................................... 9 1.3. Enseignement et formation par la recherche ................................................. 11 Bilan 2006-2008 __________________________________________ 13 2.1. Production scientifique .................................................................................... 13 2.2. Visibilité et rayonnement ................................................................................. 14 2.3. Bilan scientifique par thème ............................................................................ 16 2.4. Équipements scientifiques .............................................................................. 21 2.5. Bilan financier ................................................................................................... 22 2.6. Autoévaluation .................................................................................................. 23 2.7. Conclusion et perspectives ............................................................................. 25 3. Liste des publications _____________________________________ 25 4. Action de formation permanente ____________________________ 33 5. Hygiène et sécurité _______________________________________ 34 5/34 Directeur F. MONNOYER (PR) Bureau B. DESMET (PR) S. HARMAND (PR) L. LABRAGA (PR) Secrétariat Enseignants Chercheurs Chercheurs Post-Docs : BENSELAMA A. KUATE R. Thésards: MICHEL F. SONAN OCHO R. THÉVENET J. ROUDNITZKY S. MULLER Y. GÉNIN C. TORRES Y. TOURON F. HERRY B. LATOUR B. MERESSE D. UYSTEPRUYST D. FOURRIÉ G. MEKKADEM M (co-tut). TOUNSI N. (co-tut) S. LALOT (PR) D. LÉGER (PR) M. WILLIAM-LOUIS (HDR) F. BEAUBERT (MCF) E. DELACOURT (MCF) L. KEIRSBULCK (MCF) J. PELLÉ (MCF) M. SIROUX (MCF) S. GUILAIN (ADT) Service technique M. LIPPERT (IGE) A. DUBUS (ASI) P. DUEZ (ASI) J-M DAILLIET (TECH) extérieurs : P. BOUVIER (MCF-HEI) associés: N. BOURABAA (MCF) A. MAZOUZ (MCF) J-L MENET (MCF) Figure 1: Organigramme du LME et effectifs au 01/10/2008 1. Introduction Issu en 1997 de la fusion de deux équipes d’accueil, le Laboratoire de Mécanique et Énergétique (LME-EA2447) rassemble les capacités de recherche de l’Université de Valenciennes dans les domaines de la mécanique des fluides et de l’énergétique. Riche de ses origines diverses, le LME a poursuivi la politique de structuration initiée par ses deux fondateurs. La période 2006-2008 qui fait l’objet de ce rapport constitue une étape charnière pour le LME. En effet, elle a été le théâtre d’une refonte en profondeur de l’organisation du Laboratoire, accompagnée d’une réflexion sur les orientations à lui donner pour renforcer ses points forts et assurer son positionnement dans le paysage de la recherche régionale. Les remarques et les recommandations formulées lors de l’évaluation de l’Unité de Recherche par la DS8 ont alimenté ce travail de réflexion par l’identification de trois objectifs prioritaires : • • Organisation et structure : adapter l’organisation interne du Laboratoire et assurer les moyens humains et matériels nécessaires à une recherche de qualité Identité et positionnement : développer les activités sur des axes de recherche identifiés et des domaines d’application ciblés, qui s’inscrivent dans les priorités régionales et nationales. 7/34 Université de Valenciennes et du Hainaut Cambrésis • Adossement à la formation : assurer la formation par la recherche au sein de l’École doctorale, encourager la mission d’enseignement dans les composantes de l’UVHC et maintenir les liens forts entre le LME et les composantes de formation, dont plus particulièrement l’ENSIAME Pour répondre à ces objectifs dans le contexte actuel de rapprochement des structures d’enseignement supérieur et de recherche, où le processus d’autonomie des établissements est en marche, le LME s’est inscrit dans la démarche de structuration des laboratoires de l’Université de Valenciennes, avec l’ambition prioritaire d’intégrer le LAMIH (UMR CNRS 8530). 1.1. Organisation et structure Les fondamentaux du LME sont la dynamique et la thermique des fluides. À sa création, les équipes issues des laboratoires fondateurs représentaient des sensibilités distinctes dans des disciplines voisines et complémentaires. Le rapprochement des équipes s’est opéré naturellement, sans toutefois que l’organisation du Laboratoire soit modifiée. Les remarques émises à ce sujet par la Direction de la Recherche à l’issue du contrat 2002-2005 ont conduit à une réorganisation mise en place en janvier 2006. Depuis, le passage à deux équipes a confirmé l’utilité d’un décloisonnement de fait entre les groupes de chercheurs. Cette opération s’inscrivait notamment dans la dynamique d’une d’intégration au LAMIH, où le LME constituera une équipe unique. Pour anticiper la création de l’équipe du LAMIH qui s’intitulera « Dynamique des fluides et transferts thermiques » et compte tenu du fait que la taille du Laboratoire ne nécessite pas une organisation en équipes, il a été décidé de regrouper les chercheurs du LME en une entité dès septembre 2008. Pour ce qui concerne les thématiques de recherche, le renforcement d’une identité reconnue sur des domaines ciblés est resté prioritaire, y compris dans les actions concertées en préparation à l’intégration au LAMIH. Les deux thématiques qui fondent la reconnaissance du LME, à savoir les écoulements et les transferts thermiques pariétaux sont confirmées. Par ailleurs, une thématique transversale rassemble les opérations de portée plus large, qui répondent aux appels à projets multidisciplinaires et collaboratifs des grands programmes de recherche. La réorganisation du LME engagée dans la perspective d’une intégration future au LAMIH atteint aujourd’hui son objectif par la formation d’une entité unique qui anticipe celle qu’elle souhaite former dans cette nouvelle structure. Dans la même optique, la direction mise en place dans la phase transitoire, constituée du Directeur et du Directeur adjoint ainsi que d’un Bureau comprenant les responsables des deux équipes, se simplifie en maintenant un poste de Directeur, appelé à se transformer en responsable d’équipe, et un Bureau. er Au 1 octobre 2008, le LME compte 15 enseignants-chercheurs permanents, dont 6 PR et 9 MCF. Les mouvements de 2005 à 2008 ont été de trois départs en retraite (2PR, 1 MCF-HDR), un recrutement (MCF) et une mutation interne (MCF). On compte également un membre extérieur, enseignant-chercheur en poste à l’École des Hautes Études d’Ingénieur de Lille qui réalise ses activités de recherche au LME. >60 1 55‐60 2 50‐55 45‐50 1 3 2 40‐45 35‐40 30‐35 25‐30 1 3 2 1 MCF PR Figure 2: Pyramide des âges des enseignants-chercheurs L'âge moyen des Professeurs est de 54 ans et celui des Maîtres de Conférences est de 39 ans. Le déséquilibre des années précédentes, où le nombre de PR a été supérieur à celui des MCF, est corrigé, mais la pyramide des âges des enseignants-chercheurs (Figure 2) reste déséquilibrée vers les tranches d’âge supérieures, tant pour les Professeurs que pour les Maîtres de conférence, avec une seule tranche commune entre 45 et 50 ans. Tous les départs à la retraite survenus lors des dernières années n’ont pas 8/34 EA2447 Laboratoire de Mécanique et Énergétique donné lieu à un remplacement au LME, empêchant ainsi un renouvellement régulier des effectifs. Outre la difficulté de maintenir les activités avec moins de chercheurs, le déséquilibre croissant sera de plus en plus difficile à corriger. Les départs à la retraite attendus dans le prochain contrat devront être soigneusement préparés pour assurer le renouvellement des forces de recherche à court terme, mais aussi pour organiser la gestion des moyens humains dans le nouveau cadre de fonctionnement de l’Établissement. La politique de recrutement qui a permis de rééquilibrer la répartition des grades sera poursuivie pour rajeunir les effectifs tout en soutenant les axes de recherche porteurs. L’évolution des carrières doit également contribuer à la meilleure répartition dans les tranches d’âge. Une HDR a été passée durant le contrat précédent et deux habilitations sont prévues d’ici 2010, laissant espérer des promotions qui pourront combler les départs des professeurs en libérant des supports de MCF. Les personnels techniques et administratifs jouent un rôle essentiel dans le fonctionnement du Laboratoire. En effet, l’exploitation de tout le potentiel des moyens lourds mis en place ces dernières années requiert l’assistance de personnels techniques qualifiés. L’ingénieur d’étude recruté en 2006 apporte une aide inestimable mais encore insuffisante. Deux ASI expérimentés prendront leur retraite dans un avenir proche, et leur remplacement est indispensable à un niveau de qualification suffisant. Sabine Guilain a rejoint le LME en septembre 2007 suite à la mutation d’Anne Bal à la Direction du personnel. Elle assure les tâches de secrétariat et de gestion de l’entité ainsi qu’une partie du secrétariat pédagogique Master Recherche GME. 1.2. Identité et positionnement de la recherche Le milieu fluide est le dénominateur commun des activités du LME. Plus précisément, son expertise porte sur les phénomènes de transfert dynamiques et thermiques dans les écoulements pariétaux et sur leurs effets à l’échelle des systèmes. Ces axes ont toujours constitué le fil directeur de la politique scientifique du Laboratoire, qui a su en même temps adapter ses thématiques aux priorités stratégiques des grands programmes régionaux, nationaux et européens. La restructuration mise en place en 2006 prenait la mesure de cette dualité des fondamentaux en leur affectant les deux nouvelles équipes qui remplacèrent les trois équipes précédentes. Cette remise en cohérence des thématiques de recherche et de l’organisation interne a largement contribué à recadrer la politique scientifique du LME. La préparation à une intégration au LAMIH a prolongé la réflexion menée sur l’organisation interne du laboratoire. Si la subdivision en deux équipes correspondait à l’identité du LME et à son histoire, les actions de recherche transversales, et plus particulièrement les projets multidisciplinaires auxquels les chercheurs du LME sont associés, devaient être subordonnées à une des thématiques fondamentales. Le passage à une équipe réalise le décloisonnement qui lève ce lien et procure la souplesse d’une structuration par projet, schématisée à la Figure 3. Figure 3: Organisation de la recherche 9/34 Université de Valenciennes et du Hainaut Cambrésis Les deux thématiques principales affirment le caractère prioritaire du cœur de compétence du LME : Contrôle des écoulements turbulents pariétaux : mécanismes de la turbulence pariétale et du décollement, identification des structures cohérentes, contrôle du décollement, métrologie pariétale Transferts thermiques pariétaux : caractérisation des échanges thermiques pariétaux, transferts convectifs, thermique du contact, surfaces tournantes, jets impactants Une thématique transversale s’appuie sur le socle de connaissance des deux premières en visant un champ d’application plus large et plus proche de la recherche finalisée. Elle donne plus de visibilité aux activités transversales tout en soulignant leur dépendance aux compétences fondamentales : Aérothermique des systèmes énergétiques : dynamique et thermique des systèmes énergétiques, modélisation et caractérisation thermique et énergétique des systèmes et des procédés Un élément important de la structuration des activités de recherche du LME est le recentrage des priorités autour des grands moyens mis en place dans les dix dernières années. Le LME s’est en effet doté d’équipements exceptionnels qui constituent des plateformes scientifiques et technologiques hautement spécialisées. La grande soufflerie, les cellules moteur, la plateforme de mesures thermiques et le calculateur scientifique sont des atouts majeurs pour la qualité de la recherche du laboratoire. Conçus pour servir les thématiques de recherche existantes, ils pèsent inévitablement dans les choix des priorités et des orientations de la recherche. Pour cette raison, ils figurent dans l’organisation de la recherche comme des plateformes scientifiques accessibles à toutes les thématiques. Outre leur intérêt scientifique, le caractère transversal de ces plateformes est dicté par leur poids dans le fonctionnement du LME, qui ne peut être justifié s’il n’est pas mutualisé. De plus, ces moyens peuvent être le vecteur de nouvelles collaborations, tant en interne qu’en externe, qu’il faut encourager et renforcer pour les faire vivre et se développer. D’un autre côté, les plateformes restent des équipements de haute technicité, dont la gestion, la maintenance et l’utilisation dans les règles de l’art doit rester sous la responsabilité des spécialistes. Leur présence explicite dans l’organisation de la recherche a pour objectif d’intégrer tous ces paramètres dans la politique de recherche future. Enfin, toute recherche doit s’articuler sur les préoccupations technologiques, économiques et sociétales du moment. Sollicités pour contribuer à des projets d'innovation à caractère applicatif ou au plus prospectif, les chercheurs s’attachent systématiquement à identifier les verrous scientifiques propres aux processus qu'ils sont apportés à améliorer. Ainsi, les études applicatives contribuent à orienter les activités de recherche amont, renforçant l’expertise du LME dans ses disciplines les plus importantes. Les grands domaines d’application qui orientent toute la recherche sont dictés par les priorités de recherche et développement définies par les instances régionales, nationales et européennes, mais aussi par les demandes de soutien à l’innovation des industriels. Transports durables : le LME compte parmi les premiers laboratoires à s'être engagés prioritairement dans des activités de recherche appliquées aux transports terrestres. Cette orientation a été poursuivie et s'est traduite par une participation régulière à tous les grands programmes régionaux et nationaux sur les transports, ainsi qu’à EURNEX, réseau d’excellence européen du PCRD 6. Le Laboratoire s'est également investi dans le Pôle de compétitivité i-Trans, en tant que laboratoire associé. Un projet de recherche financé par l’ANR et auquel participe le LME est labellisé. Transferts dans les machines tournantes : le refroidissement des machines électriques de puissance constitue un des verrous à l’innovation dans le domaine du génie électrique. Des collaborations entre spécialistes des disciplines concernées sont de plus en plus appelées à se former, sous l’impulsion de dispositifs d’incitation. Le CNRT FuturElec et le projet régional Eole 2005 en sont deux exemples. Le LME a été sollicité pour y représenter la compétence relative à la thermique des machines électriques, appliquée aux systèmes de transport ferroviaire et automobile pour FuturElec, et à la production d énergie éolienne pour le second. La création du pôle de compétitivité MEDEE en prolongement de ces réalisations montre l’importance de cet axe et son intérêt stratégique pour les orientations futures dans le domaine du développement durable. Optimisation énergétique des machines et des procédés la préoccupation sous-jacente aux demandes d’expertise ou aux programmes d’innovation financés par des fonds publics est toujours l’amélioration des systèmes complets et des procédés. Cette démarche débouche inévitablement sur la notion d’optimisation, au sens propre du terme. Le LME participe à des projets de ce type, principalement dans les études sur les moteurs thermiques. Encore une fois, ces actions contribuent à la participation du LME aux études orientées vers la gestion de l’énergie et le développement durable. 10/34 EA2447 Laboratoire de Mécanique et Énergétique 1.3. Enseignement et formation par la recherche Le Laboratoire est partie prenante à la mission de formation et de recherche de l'UVHC, par l'implication forte de ses enseignants-chercheurs dans toutes les composantes à caractère scientifique et technique (ENSIAME, ISTV, IUT). Des membres du LME sont également présents dans les différents conseils de l'Université et de ses composantes. Les enseignants-chercheurs assurent également des responsabilités pédagogiques, dont en particulier : ENSIAME : direction adjointe (2006-2007), direction des études (depuis 2006), direction de la filière Mécanique-Énergétique (depuis 2006) IUT : responsable d’une licence professionnelle (2005-2008), ISTV : responsable du parcours Fluides et Énergétique du Master Recherche GME UVHC : responsable du Diplôme de Recherche Technologique SPI Le LME accueille des stagiaires et des groupes de projet des filières scientifiques de l’UVHC et de l’extérieur, sous différentes formes : plateaux-projets (ENSIAME), projets de Master Pro SPI (ISTV) et de DUT GMP (IUT), stages d’étudiants étrangers ou venant d’autres universités. Au total, une vingtaine d’étudiants ont l’occasion chaque année de réaliser une tâche dans le laboratoire. A titre d’exemple, quinze étudiants ont été enregistrés entre le 1er septembre et le 1er octobre 2008, dont une stagiaire venant d’Islande. Rattaché à l’École doctorale EDSPI Lille Nord de France, le LME est laboratoire d'accueil du Master Recherche de Sciences et Technologies de l'Université de Valenciennes dans la spécialité Génie Mécanique et Énergétique (GME). Cette formation, qui fait partie de la filière mécanique de l'ISTV, est animée en commun par des enseignants-chercheurs du LAMIH et du LME. Douze thèses ont été soutenues entre janvier 2005 et septembre 2008 et le LME accueille actuellement quinze doctorants, dont deux en cotutelle. La Figure 4 donne le détail des soutenances et des durées moyennes des thèses par année. Le nombre plus important de thèses soutenues en 2006 reflète un décalage des thèses habituellement soutenues en décembre vers les premiers mois de l’année suivante. Globalement, on compte trois à quatre thèses par année complète, ce qui devrait être encore le cas d’ici la fin de l’année 2008. 48 45,9 46,0 45,0 8 7 6 36 4 4 2 1 24 Nbre de thèses soutenues Durée moyenne (mois) 10 0 2005 2006 2007 2008 Figure 4: Nombre et durée moyenne des thèses La durée des thèses se situe dans une fourchette allant de 36 à 60 mois, pour une moyenne globale de 45,9 mois. Cette durée est trop élevée et l’effet des mesures mises en place n’est pas encore visible. Les soutenances en préparation pour la fin 2008 devraient toutefois traduire une tendance à la baisse nettement plus prononcée. De plus, les demandes de 4ème inscription sont en diminution spectaculaire, indiquant que la réduction de la durée des thèses est bien engagée. Le Laboratoire entretient des liens privilégiés avec l'ENSIAME, dont la filière Mécanique-Énergétique et plus particulièrement la mention Mécanique des Fluides et Énergétique est le pendant au niveau de la formation. Ses élèves ingénieurs, en passant par le Master Recherche GME, constituent le principal vivier de doctorants pour le LME. La répartition des doctorants actuels et des docteurs ayant soutenu leur thèse depuis 2005, représentée à la Figure 5 confirme cette situation. On y voit également que les étudiants venus 11/34 Université de Valenciennes et du Hainaut Cambrésis de l'étranger représentent la deuxième source de jeunes chercheurs, par l'intermédiaire du Master Recherche. L’instantané au 1er octobre 2008 des sources de financement des doctorants est détaillé à la Figure 6. Elles sont raisonnablement réparties avec une part importante de financements publics, qu’il convient de tempérer par le fait que les bourses de la Région Nord-Pas de Calais sont des cofinancements à 50%, dont les abondements par les partenaires industriels ne sont pas comptés. La Figure 7 donne le devenir des jeunes docteurs. Le nombre relativement important de docteurs poursuivant une carrière dans le privé est à mettre en rapport avec la part des financements privés. Ces thèses débouchent souvent sur une embauche. Ingénieur 16 64% Master 4 16% Etranger 5 20% Figure 5: Diplôme des doctorants et des jeunes docteurs 5 Docteur Thésard 4 3 2 1 0 Figure 6: Sources de financement des thèses Nombre de docteurs 5 4 3 2 1 0 Figure 7: Devenir des jeunes docteurs 12/34 EA2447 Laboratoire de Mécanique et Énergétique 2. Bilan 2006-2008 2.1. Production scientifique La production scientifique des chercheurs du LME entre le 01/01/2005 et le 01/09/2008 est présentée de manière synthétique à la Figure 8. On se reportera à la liste de publications pour plus de détails. Le nombre de publications dans les revues s'élève à 42, en comptant les articles sous presse, c'est-àdire les articles acceptés sans réserve de modification. Pour une quotité de 13,5 enseignants-chercheurs, le nombre de publications annuelles par enseignant-chercheur est de 0,72. Il s’agit d’une limite basse, puisque le chapitre d’ouvrage publié en 2006 n’est pas compté et que la période considérée ne couvre pas quatre années complètes. Le nombre annuel de publications dans les revues est régulier, et la répartition annuelle des colloques et des publications représentée à la Figure 9 montre que le rapport annuel des communications aux publications est également stable et de l’ordre de 1,5, ce qui constitue une bonne proportion. Le nombre moyen d’auteurs par publication est représenté à la Figure 10. La croissance est claire, mais le nombre atteint en 2008 reste toutefois acceptable, d’autant plus que les variations autour de la moyenne sont faibles. Cette situation est le reflet de l’augmentation des travaux multidisciplinaires et collaboratifs. 30 OS 25 25 22 ACL 20 ACT 14 16 15 11 11 11 9 10 5 1 0 2005 2006 2007 2008 Figure 8: Bilans des publications 2005-2008 2008 44% 2007 2006 2005 56% 26% 74% 41% 59% 33% 67% ACL ACT Figure 9: Répartition annuelle entre publications (ACL) et congrès (ACT) 13/34 Université de Valenciennes et du Hainaut Cambrésis 16 3,5 12 8 4 Nombre de publications (ACL+OS) Nombre moyen d'auteurs 3,1 2,4 3 2,5 2 4 0 1 2005 2006 2007 2008 Figure 10: Publications annuelles et nombre moyen d'auteurs 2.2. Visibilité et rayonnement Les listes ci-dessous ne sont pas exhaustives, mais limitées aux contributions les plus significatives à la visibilité et au rayonnement du LME. On se reportera à la synthèse au début de ce document (page 3) et éventuellement aux fiches individuelles des chercheurs pour plus de détails. 2.2.1. Implications régionales Le LME est engagé dans les actions de recherche soutenues par le Conseil Régional Nord-Pas de Calais. La volonté affirmée d’orienter les activités de recherche pour répondre aux grandes priorités définies au niveau régional tout en restant ancré dans son domaine de compétence s’est traduite par une présence active dans les programmes régionaux : GRRT : Groupement Régional de Recherche sur les Transports, à finalité transports et rassemblant les laboratoires de la Région et les industriels des transports guidés et automobiles : participation au CS et au CA. Projets du CPER 2000-2006 TACT (Contrat de Plan État Région, Technologies Avancées en Communications et en Transports) et devenu TAC et TAT en 2004 lors de la phase 2 du CPER : le LME a porté trois projets sur l’aérothermique ferroviaire et un de ses membres a été chargé du pilotage d’un axe. Pôle ST2 (Sciences et Technologies pour la Sécurité des Transports) : mis en place dans la Région Nord-Pas de Calais à l’initiative du Ministère de la Recherche dans le cadre du plan de renforcement 2001-2006 de la recherche dans la Région et soutenu par le CNRS, le Conseil Régional, l’ONERA et l’INRETS. Le LME a participé au projet relatif au freinage. Projet CISIT du CPER 2007-2013 (Contrat de Projet État Région, Campus International sur la Sécurité et l’Intermodalité des Transports) : ce projet fédérateur est piloté par le LAMIH. Un membre du LME est chargé de la coordination d’un des trois axes de recherche qu’il comporte. Le laboratoire participe à quatre opérations de recherche, sur le freinage, le contrôle des écoulements, les nouvelles motorisations et l’aérodynamique ferroviaire. Fédération CNRS de Mécanique, Énergétique et Génie Civil (MEGC) du Nord-Pas de Calais : ce projet de fédération réunit les laboratoires de Lille (LML, PC2A), de Valenciennes (LAMIH, LMP, LME), Béthune (LAMTI) et Douai (École des Mines). Elle s’inscrit pleinement dans le cadre du PRES régional et dans les thématiques prioritaires de la Région Nord – Pas de Calais. Vis-à-vis du CNRS, elle a pour objectif de structurer la recherche régionale dans les domaines concernés pour la positionner clairement à terme dans une organisation STII. Union de Génie des Procédés et d’Énergétique Nord-Pas de Calais : association regroupant les unités de recherche de la Région dans ces disciplines. Un membre du LME en assure une vice-présidence. 2.2.2. Implications nationales Le LME est partenaire actif des associations, groupements et institutions suivantes : Société Française de Thermique (SFT) : Les thermiciens du LME sont membres actifs de cette société savante. Ils ont organisé six journées d’étude de la SFT et ils sont plusieurs dans le comité d’organisation du Congrès SFT qui se tiendra à Lille en 2010 14/34 EA2447 Laboratoire de Mécanique et Énergétique Société française de Génie des Procédés : un membre du LME fait partie du comité de candidature à l’organisation du congrès GP2011 de la Société Française de Génie des Procédés à Lille, en 2011. CNRT FUTURELEC « Réseaux et machines électriques du futur » et Pôle de recherche MEDEE (Maîtrise énergétique des entraînements électriques), dont des collaborations soutenues avec le L2EP (Laboratoire d’électrotechnique et d’électronique de puissance) de Lille sur le refroidissement des moteurs et des alternateurs de nouvelle génération, CNRT « Aérodynamique et aéroacoustique des véhicules terrestres » GDR « Turbulence », GDR « Contrôle du Décollement », et le Réseau AMETH « Amélioration des transferts thermiques », dont le LME anime un groupe thématique « Transferts par jets en impact sur surface mobile » 2.2.3. Implications internationales EURNEX (European Railway Network of Excellence) : réseau d’excellence mis en place dans le cadre du 6ème PCRD de l’Union Européenne, rassemblant 65 centres de recherche regroupés en 10 pôles de compétence. L’animation du pôle Rolling Stock a été assurée par un membre du LME de 2005 à 2007. Projets d’action intégrée : Zénon avec Chypre (2006-2008), Jules Vernes (2006- ) avec l’Université d’Islande PCRD 7 : Participation au projet AeroTrain déposé au deuxième appel à projets, sur l’utilisation de la simulation numérique dans les procédures de qualification des matériels roulants ferroviaires. Thèses en cotutelle : les thèses en cotutelle offrent une opportunité de renforcer des liens internationaux et de construire de nouvelles collaborations, avec la perspective d’intégrer des réseaux internationaux de recherche. Deux cotutelles ont été signées avec l’École Militaire Polytechnique d’Alger et une troisième est en préparation avec l’Université Cadi Ayyad, de Marrakech (Maroc). 2.2.4. Collaborations en cours Le LME entretient des collaborations sous forme de projets communs, de codirections de thèse ou de mobilité des chercheurs, avec les entités de recherche extérieures à l’UVHC suivantes : Laboratoire de Mécanique de Lille (LML, UMR 8107), Physico-Chimie des Processus de Combustion et de l’Atmosphère (PC2A, UMR 8522), Laboratoire d’Électrotechnique et d’Électronique de Puissance de Lille (L2EP), Laboratoire d'Artois Mécanique Thermique Instrumentation (LAMTI, EA 2432), Laboratoire Automatique Informatique Industrielle (LAII, EA 1219) , Laboratoire de Combustion et Systèmes Réactifs (LCSR, UPR 4211), École des Mines de Douai, ONERA Lille, INERIS, Institut Aérotechnique de Saint-Cyr l’École (IAT) 2.2.5. Animation et évaluation de la recherche Les membres du laboratoire sont sollicités pour évaluer les publications soumises dans les revues : International Journal of Heat and Mass Transfer, Neural Computing and Application, Inverse Problems in Science and Engineering, Journal of Process Mechanical Engineering, Engine, Journal of Heat Transfer Engineering , Experimental Thermal and Fluid Science, AIAA Journal, Experiments in Fluids, European Journal of Mechanics. /B-Fluids, Canadian Journal of Chemical Engineering, International Journal of Chemical Engineering, Fuel, Applied Thermal Engineering, Flow Measurement and Instrumentation, Aerospace Science and Technology, Proceedings of the. IMechE, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science. Part E: Journal of Aerospace Engineering, Powder Technology Des membres du laboratoire ont participé à des comités scientifiques de congrès, à des comités d’évaluation d’unités et de fédérations de recherche du CNRS. Ils ont également donné des avis sur des projets de thèse Cifre. 2.2.6. Participations à des jurys de thèse ou de HDR (hors UVHC) en qualité de rapporteur Guillaume ALIX, Comparaison de concepts de moteur Diesel en vue de leur hybridation, Dir. : J.-C. Champoussin, F. Badin, Ecole Centrale de Lyon, 12 février 2008 – B. Desmet Florent Perez, Conception d'un outil vérifiant la cohérence des mesures d'un banc d'essais moteur, Dir. : J. Jullien, Université Paris VI, 6 février 2008 – B. Desmet Olivier Saunier : Méthode d’adaptation de maillages cartésiens basée sur des schémas d’ordre élevé pour les équations d’Euler d’un fluide compressible. Application aux pales de rotor d’hélicoptère. Dir : A. Lerat, ENSAM Paris, 15 janver 2008 – F. Monnoyer 15/34 Université de Valenciennes et du Hainaut Cambrésis Nawal Jaljal, Optimisation énergétique en temps réel par modèles réduits d'une chaîne de traction hybride avec prise en compte des transitoires thermiques, Dir. : P. LAGONOTTE, Université de Poitiers, 19 décembre 2007 – B. Desmet Romain Thiriet, Amélioration de la prévision des performances transitoires des turbines à gaz, Dir. : Y. BERTIN, E. DORIGNAC, Université de Poitiers, 19 décembre 2007 – B. Desmet G. Michaux, Université de Marseille, IUSTI, Décembre 2007 – S. Harmand Dorothée Alseda, Contrôle de la combustion en mode HCCI par une formulation adaptée du Carburant, Dir. Thèse : P. Dagaut, Université d'Orléans, 12 novembre 2007 – B. Desmet Cédric Garnier, Contribution à l'optimisation de la puissance thermique disponible en régime transitoire pour le confort d'une automobile, Dir. : M. TAZEROUT, J. BELLETTRE, Université de Nantes, 13 juin 2007 – B. Desmet J. B. Boanga, Université de Belfort, Janvier 2007 – S. Harmand Emmanuel D'Haudt, Etude expérimentale de l’influence des conditions périphériques sur un écoulement turbulent de type rotor-stator, Dir. : G.Bois, Université des Sciences et Technologies de Lille, 21 décembre 2006 – B. Desmet Nelu-Cristian Chérèches, Contribution à l'optimisation de circuits thermoconvectifs, Université de Reims Champagne-Ardenne, 2006 – S. Lalot Toufik Bouache, Directeur de thèse : Nagib LARAQI, Thèse de doctorat de l’Université Paris X – Nanterre, 14 décembre 2006 – B. Desmet Julien Senter, Analyses expérimentale et numérique des écoulements et des transferts de chaleur convectifs produits par un jet plan impactant une plaque plane mobile, Dir. : C. SOLLIEC, Université Nantes, 13 décembre 2006 – B. Desmet Zakia Sebih, Développement d’une méthode d’analyse des gaz par infrarouge à transformée de Fourier : application à la combustion moteur et à la dégradation de polymères additivés et non additivés, Dir. : R. DELOBEL, Université des Sciences et Technologies de Lille, 11 décembre 2006 – B. Desmet Estelle Brunet, Étude du nettoyage par le haut en cas d’accident grave et en particulier oxydation des mélanges (U, Zr, O), Dir. : Jean-Marie SEILER , INP Grenoble, 8 décembre 2006 – B. Desmet C. Sébastein, UTAP-Thermocinétique de l’Université de Reims, Décembre 2006 – S. Harmand F. Koffi, Etude des instabilités thermoconvectives en conduite rectangulaire horizontale chauffée par une paroi verticale, IUSTI, Université de Provence, Octobre 2006 – S. Harmand M. Stoin, Couplage thermique convection-conduction en régime non stationnaire, UTAPThermocinétique de l’Université de Reims Champagne Ardenne, Octobre 2006 – S. Harmand Jérôme Bellettre, La thermique au cœur de la maîtrise des systèmes énergétiques moteurs, HDR, Université de Nantes, 18 octobre 2006 – B. Desmet Férid Rehimi, Caractérisation expérimentale des structures tourbillonnaires derrière un cylindre par la PIV et la polarographie, Université de Nantes, 11 juillet 2006 – L. Labraga en qualité d’examinateur Hacène Mokrani, Etude de la condition de liaison thermique à une interface de contact électrothermique, Dir. : B. BOUROUGA, Université de Nantes, 11 juillet 2008 – B. Desmet Jérôme Avoine, Analyse expérimentale et modélisation des couplages multiphysiques dans un contact frottant acier-matériau de friction modèles, Dir. : G. DEGALLAIX, Ecole Centrale de Lille, 9 novembre 2007 – B. Desmet Gautie Petit, Analyses thermochimiques et cinétiques de l'auto-inflammation en mode HCCI des isomères du butane. Développement et instrumentation d'un banc moteur dédié aux études de basse température, Dir. R. MINETTI, Université des Sciences te Technologies de Lille, 15 octobre 2007 – B. Desmet Fethi Aloui, Analyse des transferts en écoulements monophasiques et diphasiques gaz-liquide : développement de méthodes de diagnostics, HDR, Université de Nantes, 15 mai 2007 – L. Labraga 2.3. Bilan scientifique par thème 2.3.1. Contrôle des écoulements turbulents pariétaux Ce thème est un recentrage de la thématique intitulée « Écoulements tridimensionnels libres et pariétaux » qui regroupait des études théoriques et expérimentales sur les phénomènes d’interaction dans les couches limites pariétales et dans les couches de cisaillement libres. Ces activités sont aujourd’hui concentrées autour de la grande soufflerie du LME, conçue comme plateforme d’essais et de recherches particulièrement adaptée à l’étude des mécanismes de la turbulence pariétale et du décollement, avec pour objectif de se doter d'outils d'identification et d'analyse des structures cohérentes pour développer des stratégies de contrôle. Le canal polarographique, dont les caractéristiques sont uniques au niveau national, 16/34 EA2447 Laboratoire de Mécanique et Énergétique constitue un outil de mesure précieux qui vient en complément de la soufflerie et que le LME continue à développer. Le groupe de recherche se compose de 6 enseignants-chercheurs (2 PR et 4 MCF), sous la direction du Prof. Labraga, depuis le départ en retraite du Prof. Tournier en octobre 2007. Le Prof. R. Askovic a accédé à l'éméritat en juillet 2006, mettant fin à la collaboration mise en place avec le Prof. Léger dont le départ à la retraite sera effectif en 2009. La grande soufflerie, conçue, réalisée et exploitée par les chercheurs de ce groupe, est un outil exceptionnel pour la recherche scientifique. En contrepartie, elle nécessite un investissement constant en opérateurs hautement qualifiés et en moyens matériels pour assurer son fonctionnement. Le recentrage autour de cette plateforme s’accompagne donc d’une recherche à caractère finalisé dans les domaines de l’aérodynamique et de l’environnement. Développement de la métrologie pariétale et de ses applications Cette opération a pour objectif d’adapter la méthode polarographique à la mesure du frottement pariétal d’écoulements complexes instationnaires. La technique polarographique qui permet de mesurer le frottement pariétal local instationnaire est une activité que le LME développe depuis de nombreuses années. Une méthode inverse originale a été développée pour corriger la réponse des capteurs électrochimiques et appliquée avec succès à la mesure du frottement pariétal d’écoulements complexes (décollement avec écoulement de retour, fluctuation de grande amplitude, écoulements turbulents pariétaux, écoulements turbulent transitoires…). Ce savoir-faire a été mis en œuvre dans le cadre d’une thèse, soutenue en décembre 2007, sur la caractérisation du frottement pariétal instationnaire associé à la propagation d’une onde de pression dans une conduite [TH-5]. Les mesures effectuées dans la conduite traversée par l’onde utilisaient la vélocimétrie ultrasonore à effet Doppler pour les profils de vitesse instantanés et la méthode polarographique pour la détermination du frottement pariétal local. Cette étude a apporté des précisions sur les limites de certains modèles du frottement pariétal instationnaire. Ces nouveaux développements sont appliqués à la mesure du frottement pariétal instationnaire d’un film liquide soumis à un champ de cisaillement imposé par un écoulement d'air. Ce travail, réalisé dans le cadre d’une thèse financé par BOSCH-Belgique, comporte un volet de simulation numérique et un volet expérimental. Les spécialistes du département Dynamique des fluides et environnement de l’Institut Von Karman (Bruxelles) y sont également associés pour ce qui concerne les tensions superficielles aux interfaces. Le frottement pariétal instationnaire reconstitué à partir des signaux d’une sonde électrochimique double grâce à une méthode inverse permettra de déterminer le frottement pariétal en module et en direction ainsi que les lignes de décollement sur un corps épais. Cette étude sera réalisée dans le cadre d’une thèse dont l’objectif vise à une meilleure compréhension des structures d’écoulement qui se développent autour d’une géométrie simplifiée de véhicule pour mieux les contrôler. Permanents : L. Labraga, L. Keirsbulck, M. William-Louis, A. Mazouz Publications significatives récentes: ACT-5, ACT-39 Identification et contrôle des structures d’écoulements L’objectif scientifique de ces travaux est la connaissance approfondie de la physique des écoulements et de leur réceptivité aux perturbations extérieures en vue de leur contrôle. Comme ces phénomènes sont essentiellement régis par l’action des structures turbulentes pariétales, il s’agit d’élaborer des dispositifs expérimentaux capables de les identifier de manière fiable et précise. La maîtrise acquise au long des nombreuses années de pratique des techniques de mesure pour l’étude des structures turbulentes trouve son prolongement dans l’étude de leur contrôle. Une première thèse sur cette thématique, financée par une allocation de recherche ministérielle, a été soutenue en octobre 2006 [TH-8]. Portant sur la réponse d’un écoulement turbulent établi à un soufflage à travers une paroi poreuse, l’étude a montré que l’injection à travers la bande poreuse détruit les grosses structures cohérentes dans la zone de proche paroi. La cavité profonde est la deuxième catégorie d’écoulements considérée. On la rencontre dans de nombreux domaines industriels, où ce type d’écoulement est fréquemment le siège de phénomènes aéroacoustiques, sources de nuisances sonores et de fatigue des structures. Le contrôle de l’écoulement à l’aide d’un cylindre en amont de la cavité a permis de réduire le bruit de 36 dB dans le cadre d’une thèse bénéficiant d’une allocation de recherche et soutenue en 2008 [TH-1]. Cette étude a été menée en collaboration avec l’Institut Aéro-Technique de Saint Cyr l’École, en charge des mesures et des analyses 17/34 Université de Valenciennes et du Hainaut Cambrésis acoustiques. Ce projet a bénéficié du soutien à la recherche de la Région Nord-Pas de Calais ainsi qu’à un financement au niveau national par l’intermédiaire du CNRT « Aérodynamique et Aéroacoustique des Véhicules Terrestres ». Le contrôle des structures tourbillonnaires instationnaires qui se développent au passage d’une marche descendante tridimensionnelle fait également l’objet d’une thèse, financée par la Région et par l’ONERA de Lille. Cette étude est traitée au LME depuis octobre 2007 par voie expérimentale, notamment avec le système de vélocimétrie à deux dimensions et trois composantes par images de particules. L’ONERA se charge pour sa part de la simulation numérique. Ce travail vise à réduire l’intensité des structures tourbillonnaires qui se produisent sur la plateforme d’une frégate afin de faciliter l’appontage des hélicoptères. Toujours dans le prolongement d’études antérieures en collaboration avec l’École Militaire Polytechnique d’Alger, le contrôle des écoulements autour de corps épais vise à agir sur les mécanismes qui gouvernent les décollements, les sillages et les transferts pour en réduire les effets et améliorer l’aérodynamique des corps épais ou profilés (cylindre, profil d’aile, corps de Ahmed), ou pour les amplifier dans le cas de dispositifs d’aide aux transferts dans les procédés. Les moyens de contrôle reposent sur le mouvement relatif du corps ou sur sa déformation. Ces études sont traitées par voies numérique et expérimentale dans le cadre d’une thèse en cotutelle avec l’École Militaire Polytechnique d’Alger. Permanents : F. Beaubert, L. Keirsbulck, L. Labraga, D. Léger Publications significatives récentes: ACL-1, ACL-2, ACL-4, ACL-15 2.3.2. Transferts thermiques pariétaux L’étude des transferts thermiques pariétaux vise à accroître la connaissance des phénomènes de transport pour mieux les maîtriser, les contrôler et pour améliorer les performances des systèmes dont ils font partie. Les études recourent à l’expérimentation et à la simulation numérique. Avec des bancs d’essai sur mesure et une métrologie de pointe (thermographie infrarouge, fil chaud, fil froid), les chercheurs orientent leurs travaux vers des problématiques en relation avec des verrous technologiques identifiés par les partenaires du secteur industriel. La thématique des transferts thermiques pariétaux a été portée à son origine par le Pôle Frein, structure mise en place à l'initiative d'ALSTOM en partenariat avec des équipes universitaires et avec le soutien des partenaires publics. Le Pôle Frein est une association de groupes de chercheurs de spécialités distinctes mais complémentaires, qui apportent leur expertise scientifique au traitement de verrous scientifiques multidisciplinaires. Les travaux de recherche concernent la thermique du contact pour la production de chaleur et des transferts convectifs pour son évacuation. Au cours des années et en réponse aux projets innovants des industriels partenaires, le champ d’étude s’est élargi à d’autres dispositifs de refroidissement, comportant des surfaces tournantes et des jets impactants. Les chercheurs impliqués sont au nombre de sept enseignants-chercheurs, dont 3 PR et 3 MCF titulaires. J-Y Desmons a pris sa retraite en septembre 2008 et J. Pellé a été recruté en septembre 2008. De plus, une MCF détachée de l’école HEI de Lille pour sa recherche vient renforcer cette thématique. Transferts convectifs L’étude des transferts convectifs s'attache à caractériser les échanges de chaleur locaux, pour une meilleure compréhension des mécanismes du transfert et pour établir des lois de comportement du coefficient de convection thermique. Ces travaux de recherche amont trouvent leur prolongement dans les projets transversaux de la thématique Aérothermique des systèmes énergétiques. La détermination du coefficient de convection par une méthode inverse appliquée aux températures pariétales mesurées par thermographie infrarouge est une méthode originale mise au point par les chercheurs du LME. Elle a contribué de manière significative au développement des activités portant sur les transferts thermiques dans les systèmes tournants, trouvant des applications dans les dispositifs de freinage et dans les machines électriques. Une thèse cofinancée depuis septembre 2007 par la Région et par le partenaire HEI cherche de nouvelles voies pour l’amélioration des transferts convectifs sur des ailettes en rotation. Dans une approche plus fondamentale de l’identification expérimentale des coefficients d’échange convectifs, une thèse soutenue en décembre 2007 a été consacrée au développement de nouvelles méthodes d’identification des échanges convectifs fluide/solide en régime transitoire [TH-3]. Le modèle théorique est basé sur la théorie des fonctions de Green et couplé aux données expérimentales. Parallèlement, un modèle théorique de conduction/convection est développé pour déterminer simultanément les champs de température dans le milieu solide et dans le fluide. 18/34 EA2447 Laboratoire de Mécanique et Énergétique Permanents : S. Harmand, J. Pellé Publications significatives récentes: ACL-8, ACL-9, ACL-14, ACL-21 Thermique du contact Les activités relatives à la thermique du contact s’inscrivent de longue date dans les projets collaboratifs soutenus par le Pôle Frein. Sur cet aspect, le LME collabore avec le LAMIH et le LML, dont les compétences complémentaires répondent à la nécessité de prendre en compte le caractère fortement couplé et multi-physique (mécanique, tribologie, thermique et acoustique), instationnaire et multi-échelle de la fonction freinage. Dans le but d'analyses expérimentales des phénomènes thermiques en régimes instationnaires, le laboratoire s'est doté de moyens permettant de simuler des sollicitations thermiques représentatives des situations de freinage et développé une métrologie thermique répondant aux spécificités liées aux mesures sur les disques de freins. Les actions en cours visent à mettre en évidence les phénomènes transitoires locaux à l'interface du couple de matériaux de friction. En particulier, l’analyse des sollicitations thermiques aux fréquences les plus élevées fait l’objet d’une thèse en voie d’achèvement, avec pour objectif une meilleure compréhension du comportement tribologique et dynamique du couple de friction ainsi que du mécanisme d'endommagement de fatigue thermomécanique. Ces études doivent se poursuivre par un post-doctorat qui débutera d’ici la fin 2008. Les mesures en faveur du rapprochement du LAMIH et du LME ont suscité une nouvelle collaboration sous la forme d’une thèse coencadrée par le LME et par l’équipe S2M et financée par la Région. Depuis octobre 2007, les développements théoriques portent sur l’identification simultanée de la température du contact, de l’émissivité du disque et la loi de partage du flux à l’interface en utilisant des méthodes inverses en régime transitoire, couplées à des mesures thermiques à l’intérieur du disque. Permanents : B. Desmet, S. Harmand, J. Pellé, M. Siroux Publications significatives récentes: ACL-10, ACT-32, ACT-53 Jets impactants Des chercheurs du LME ont été invités depuis 2005 à rejoindre des projets de recherche pluridisciplinaires comprenant un volet de transfert thermique. Tous les procédés ont pour point commun l’utilisation de jets d’air isolés ou en batteries pour le refroidissement de produits ou de composants. Après s’être engagés dans plusieurs projets distincts, les chercheurs du LME, dont la longue tradition d’études de la dynamique des jets était en veille depuis quelques années, ont identifié de nombreuses synergies dans leurs travaux respectifs et ont naturellement pris la décision de regrouper les savoir-faire et les connaissances. Au-delà, des collaborations ont été initiées au niveau national et ont donné lieu à la création du thème « Jets impactant des surfaces mobiles », animé par le Pr. Harmand et inscrit dans le GDR AMETH (Analyse, maitrise des écoulements et échanges thermiques). Les jets impactants font également l’objet d’une collaboration avec l’équipe S2M du LAMIH sur la trempe du verre, où le LME apporte son concours à l’étude du refroidissement par batteries de jets. Une thèse est en cours au LAMIH depuis octobre 2007, financée par une allocation de recherche. Elle a pour objectif d’approfondir la compréhension des phénomènes de transfert et de définir des techniques originales améliorant les transferts convectifs en termes de performances, d’homogénéité et de contrôle. Ce projet aborde deux verrous scientifiques : la modélisation des interactions entre les jets et avec la surface, et le traitement d’un phénomène transitoire associé à une large gamme d’échelles de temps. Permanents : S. Harmand, F. Monnoyer, F. Beaubert, J. Pellé, Publications significatives récentes: ACL-5, ACL-6, ACL-7, ACL-18 , ACL-19 2.3.3. Aérothermique des systèmes énergétiques Les applications aux transports automobiles et ferroviaires constituent la plus grande part de ces activités, portant sur des domaines aussi variés que l’amélioration des aspects énergétiques et thermiques de la motorisation ou l’aérodynamique des véhicules. Refroidissement des machines tournantes Une thèse soutenue en 2006 [TH-12] a porté sur l’optimisation du système de refroidissement d’un moteur de propulsion navale, en collaboration avec Framatome et le L2EP de l’École Centrale de Lille. Pour définir des techniques efficaces de refroidissement du moteur, un modèle nodal a été mis en place et a mis 19/34 Université de Valenciennes et du Hainaut Cambrésis en évidence l’efficacité d’un rotor creux équipé d’ailettes internes. Un banc d’essai spécifique a été développé pour étudier les couplages entre les transferts thermiques et dynamiques à l’intérieur du cylindre et plus particulièrement aux mécanismes de formation de structures de recirculation ou de laminarisation des écoulements axiaux sous l’effet de la rotation. Une seconde thèse [TH-2] a été réalisée dans le cadre d’un projet d’optimisation électro-vibroacoustique et aérothermique d’un moteur de traction ferroviaire, en collaboration avec le L2EP à l’École Centrale de Lille et ALSTOM Transport. L’étude du LME portait sur le refroidissement du moteur, au moyen de la simulation numérique et d’une maquette destinée à l’identification des coefficients d’échanges convectifs dans l’entrefer de cette machine. Sur la même thématique et avec les mêmes partenaires, une thèse est en cours sur la modélisation d’une chaîne de traction ferroviaire complète. L’objectif est de développer des compétences sur la modélisation couplée multi-physique adaptée aux objectifs de conception et sur l’optimisation permettant de réaliser le meilleur compromis entre les performances, le niveau acoustique et la température des machines. Permanents : S. Harmand , J. Pellé, Publications significatives récentes: ACL-11, ACL-13, ACL-29 Aérodynamique ferroviaire L'aérothermique des systèmes comporte un volet important appliqué au comportement thermique et dynamique des matériels roulants ferroviaires. Deux activités principales le composent : l'aérothermique instationnaire en milieu confiné et l'aérodynamique des véhicules. La première thématique a été lancée au début des années 90, par l'étude de la propagation des ondes de pression en milieu confiné. Elle s'applique à l'aérodynamique des tunnels et s'articule autour du logiciel propriétaire TETUN. Dans ce contexte, des études sont menées pour développer des nouveaux modèles physiques. C’est le cas de l’étude du frottement instationnaire [TH-5]. Outil original conçu pour la RATP pour l’étude du comportement thermique et aéraulique des réseaux ferroviaires souterrains, METAS est particulièrement adapté à la simulation de phénomènes advectifs de propagation dans des milieux complexes, ce qui lui vaut de trouver actuellement d’autres domaines d’application : EGSISTES est un programme de recherche de l’ANR portant sur l'analyse de la sécurité globale dans les réseaux ferroviaires et routiers souterrains. Le LME se charge de la modélisation de la propagation des effets d'une explosion dans un réseau de ce type. Deux post-doctorants renforcent l’équipe de recherche sur ce projet, pendant deux ans Outre l'INERIS, porteur du projet, et l'UVHC, les partenaires de ce projet labellisé par le pôle de compétitivité I-Trans sont le CEA, la RATP et Egis, spécialiste mondial de l’ingénierie des infrastructures de transport. Ce projet est labellisé par le pôle de compétitivité i-Trans. L'extension de la méthode à la simulation de la circulation de trains en milieu non confiné est également en cours, en collaboration avec le Laboratoire de Mathématiques Appliquées de Valenciennes (LAMAV). L’objectif est d’étudier les phénomènes acoustiques associés à l’entrée en tunnel de trains à grande vitesse. Cette activité fait l’objet d’une thèse codirigée financée par une allocation de recherche, qui a débuté en octobre 2007. Les actions de recherche pour le secteur ferroviaire ont également porté sur l'aérodynamique des véhicules, suivant deux lignes de recherche : les phénomènes dynamiques et thermiques associés aux équipements embarqués et l'aérodynamique externe des véhicules. L’optimisation aérodynamique des véhicules ferroviaires par un processus d’optimisation multicritère et multi-objectif basé sur un algorithme génétique a fait l'objet d'une thèse soutenue en décembre 2007 [TH-4]. Ces activités ciblées sur un champ d’application original et porteur, constituent une spécialité reconnue par le secteur ferroviaire. C’est à ce titre que le LME a participé activement à la mise en place et à ème PCRD de l’Union eurol’animation du réseau d’excellence ferroviaire EURNEX, dans le cadre du 6 péenne. Actuellement, le LME est partenaire d’un projet de recherche soumis en réponse au deuxième appel à projet du 7ème PCRD européen. Axé sur l’utilisation de la simulation numérique pour la certification des matériels roulants, le projet AeroTrain est porté par l’ensemble des acteurs européens du secteur ferroviaire et a reçu des évaluateurs une note de 13,5/15. Permanents : F. Monnoyer ; M. William-Louis, N. Bourabaa Publications significatives récentes: ACL-30, ACL-40, ACT-50 20/34 EA2447 Laboratoire de Mécanique et Énergétique Modélisation des systèmes thermiques Une thèse cofinancée par la Région et par Valeo Systèmes Électriques est en voie d’achèvement. Elle vise à développer un dispositif de refroidissement de composants électroniques par caloducs. Une modélisation hydrodynamique et thermique transitoire d’un caloduc plat est alors réalisée et vise à améliorer la connaissance de la réponse du caloduc lorsqu’il est soumis à une perturbation thermique rapide (environ 100ms). Cette collaboration avec l’équipementier automobile est appelée à se poursuivre par une nouvelle thèse qui doit débuter en 2008-2009. L'analyse des transferts de fluides et transferts de chaleur dans les moteurs à combustion interne a été développée dans le cadre d’une thèse Cifre avec Renault, dont la soutenance est prévue pour la fin 2008. Sur des aspects plus fondamentaux, dans le cadre du programme SYNGAZ-GTL-HCCI du programme Énergie 2003 en collaboration avec le LCSR d’Orléans (La Combustion des Systèmes réactifs, UPR 4211), pilote du projet, et le PC2A (Physicochimie des Processus de Combustion et de l’Atmosphère, UMR 8522) de Lille, les travaux développés sur le dégagement de chaleur des moteurs fonctionnant en mode HCCI ont conduit à une thèse soutenue en 2006 [TH-7]. La complémentarité des moyens disponibles, machine à compression rapide au PC2A et moteur de recherche à taux de compression variable au LME, sera exploitée par un chercheur post-doc accueilli par le PC2A à partir d’octobre 2008 et dont les travaux seront réalisés en partie au LME. Des études sont menées en collaboration avec le secteur automobile, plus particulièrement sur l'aérothermique de sous-capot et sur le contrôle des échanges énergétiques dans le véhicule. Deux thèses sont en cours avec Renault et Daimler-Chrysler portant sur l'optimisation du refroidissement par voie aérothermique. La modélisation en ligne des systèmes thermiques fait l'objet de travaux utilisant les réseaux de neurones. Deux Projets d'Actions Intégrées ont débuté en 2006 pour une durée de deux ans. Le premier avec le Higher Technical Institute de Nicosie (Chypre) concernait la détection de dérives de fonctionnement de systèmes solaires. Sur cette même thématique, le LME coordonne un projet financé par le programme interdisciplinaire Énergie du CNRS. Lancé en juin 2006 pour une durée de trois ans, le projet DESURENEIR (DEtection et SURveillance de l'ENcrassement dans les Échangeurs de chaleur Isolés ou en Réseau) a pour objectif de concevoir un outil de détection de dysfonctionnements d'échangeurs de chaleur, que ceux-ci soient isolés ou mis en réseau. Il réunit le LME, coordinateur, le LAII (Labo. Automatique Informatique Industrielle EA1219), l’équipe CSMIB du LAMIH et l’Université d’Islande. Permanents : B. Desmet, S. Harmand, D. Léger, S. Lalot, E. Delacourt Publications significatives récentes: OS-1, ACL-3, ACL-16, ACL-24, ACL-25 2.4. Équipements scientifiques La grande soufflerie (veine d'essai de section 2m×2m – vitesse maximale de 60 m/s) est complètement opérationnelle. La balance à 6 composantes est installée et validée, et les systèmes de mesure PIV et LDV ont été remis à niveau. Cette plateforme a reçu le label « Centre de ressources et d’expertise scientifique et technologique » (CREST) dans le cadre de la Plateforme Régionale pour l’Innovation et la Valorisation de la Recherche. La dernière cellule moteur inoccupée a été mise à disposition des chercheurs du LAMIH qui étudient le contrôle des systèmes de motorisation hybride. Le nouveau banc moteur est équipé pour la mesure des lois de fonctionnement et de contrôle. Par ailleurs, une reprise des activités est prévue avant la fin 2008, par l’arrivée d’un post-doctorant qui poursuivra les études thermiques des moteurs menées en collaboration avec le PC2A de Lille. Le développement de la plateforme scientifique d’essais et de mesures thermiques se poursuit, avec une priorité pour les dispositifs de simulation et de mesure des cycles thermiques et des transitoires rapides. Un laser CO2 d’une puissance de 200W pour le chauffage intensif local de surfaces a été dernièrement mis en place. Des systèmes de refroidissement à caloduc sont également à l’étude. La simulation numérique trouve de plus en plus d’applications complémentaires aux études expérimentales menées sur les autres plateformes. Les moyens de calcul du laboratoire sont extrêmement utiles pour les développements et les mises au point préalables aux simulations lourdes réalisées sur des supercalculateurs. L’évolution constante des matériels et les besoins croissants qu’ils suscitent imposent un renouvellement soutenu des équipements informatiques. A cet effet, le calculateur du LME a été équipé de quatre lames supplémentaires. Par ailleurs, le recours aux logiciels libres est l’alternative trouvée à l’usage de logiciels propriétaires devenus trop onéreux et de plus en plus orientés vers les applications d’ingénierie. Le LME dispose donc d’un ensemble de plateformes d'essais, de mesure et de simulation dont les évolutions visent à répondre aux besoins de la recherche amont ainsi qu'à ceux du transfert de technologie, avec l'appui du C3T. Le développement de l'activité contractuelle est une condition indispensable au finan21/34 Université de Valenciennes et du Hainaut Cambrésis cement des évolutions nécessaires pour maintenir les équipements au meilleur niveau. Le développement de ces activités nécessite un personnel qualifié, dont il aura fallu au préalable assurer la formation technique et scientifique. 2.5. Bilan financier La dotation annuelle du LME comme équipe d’accueil sur les quatre années du contrat d’établissement s’élève à 32 500 €, dont 15% sont prélevés au titre du BQR finançant la politique scientifique de l’UVHC. Le solde représente l’équivalent de 2 300 € par mois, ou environ 900 € par chercheur et par an. Cette contribution est loin de couvrir les coûts de fonctionnement élémentaires qui sont à la charge du laboratoire : téléphone, fournitures, documentation et reprographie, bureautique et informatique, maintenance et renouvellement de l’outillage. Le laboratoire doit en outre maintenir des plateformes d’essais très onéreuses tant en fonctionnement qu’en amortissement. Les moyens de mesure et de calcul doivent également rester à la pointe du progrès, sans oublier les logiciels de simulation. Entre 2006 et 2008, le Laboratoire a poursuivi sa politique d’investissement prioritaire dans les grands moyens qui supportent ses thématiques. En particulier : mise à jour de la PIV et de la LDV (110 000 € TTC) laser CO2 de puissance pour chauffage rapide (60 000 € TTC) corps noir de référence, pyrométrie et thermométrie optique (50 000 € TTC) extension du calculateur scientifique (25 000 € TTC) Le financement de la recherche est assuré principalement par les projets déposés en réponse aux appels d’offre des organismes régionaux, nationaux et européens, dont les fonds structurels. Le bilan financier global des années 2006 à 2007 est présenté sous forme de budget des recettes nettes et de budget consolidé. Les montants annuels sont la moyenne du budget total. Il convient de souligner que ces montants ne constituent en aucun cas un bilan comptable. La Figure 11 présente les recettes annuelles comptabilisées sur les lignes de la recherche du Laboratoire. La plupart des programmes de recherche ne prennent en charge que les coûts marginaux des projets et ce sont donc ces montants qui apparaissent. Les financements des tutelles – Région et ETA – représentent encore plus de la moitié du total, mais une part importante est attribuée dans le cadre du CISIT, projet fédérateur régional à vocation internationale inscrit au Contrat de Projet État-Région en cours. Les chercheurs voient également la reconnaissance de leurs travaux au travers des subventions acquises auprès de l’ANR, du CNRS et de l’Europe. Recettes annuelles TTC (hors salaires des permanents) Origine MENESR Montant annuel 32 038 € 6.2% 273 007 € 52.8% Région 74 824 € 14.5% Entreprises 50 542 € 9.8% FEDER 23 800 € 4.6% Europe 22 626 € 4.4% CNRS 40 000 € 7.7% ANR-FRT-Etat Total: 516 836 € ANR-FRTEtat 53% Proportion Région 14% MENESR 6% CNRS 8% Europe FEDER 4% 5% Entreprises 10% Figure 11: Moyenne annuelle des recettes nettes (2006-2007) Enfin, la diminution des fonds structurels européens est très nette en comparaison avec le contrat précédent. La fin de l’accès aux fonds FEDER et de l’effet de levier qu’ils représentaient pour les financements régionaux est préparée de longue date et ne doit pas prêter à conséquence. Le budget annuel consolidé de la Figure 12 reprend l'ensemble des montants crédités au titre de la recherche, la dotation nette du laboratoire et les salaires des personnels permanents, au prorata de leur quotité statutaire de recherche. Enfin, tous les coûts de personnel, permanents ou chercheurs financés par 22/34 EA2447 Laboratoire de Mécanique et Énergétique la recherche, sont augmentés d'un montant proportionnel défini par le taux d'environnement, qui tient compte des coûts de fonctionnement liés aux postes de travail ; ce taux est estimé à 0.70 pour l'UVHC. Budget annuel consolidé TTC (avec salaires des permanents) Origine Montant annuel MENESR Proportion 1 217 788 € 67.6% 348 386 € 19.3% Région 86 391 € 4.8% Entreprises 62 109 € 3.4% FEDER 23 800 € 1.3% Europe 22 626 € 1.3% CNRS 40 000 € 2.2% ANR-FRT-Etat Total: MENESR 68% 1 801 099 € CNRS 2% Europe FEDER 1% 1% Région 5% Entreprises 4% ANR-FRTEtat 19% Figure 12: Moyenne annuelle des dépenses consolidées (2006-2007) La plupart des financements de la recherche par des fonds publics ne couvrent que les coûts marginaux. Dès lors, les coûts d'environnement sont en réalité pris en charge par le Ministère, ainsi que la plus grande partie des coûts des personnels permanents. Ceci explique l’écart entre les contributions directe et indirecte du Ministère. Le passage à une comptabilité analytique est un préalable à une répercussion des coûts réels auprès des financeurs. 2.6. Autoévaluation L’autoévaluation du LME a été réalisée sur la base de la fiche de calcul utilisée par les équipes du LAMIH. Destinée au premier chef au LME lui-même, elle lui donne en même temps l’occasion de se positionner sur la base de cinq indicateurs quantitatifs et de trois indicateurs estimatifs. Le tableau ci-dessous donne le détail des indicateurs, avec leur mode de calcul ainsi que les critères de classement. Il fait ressortir les points forts et les points faibles du laboratoire. Critères Nombre de HDR Notes Nombre de doctorants dont le nombre d'inscriptions est >=4 Nombre de doctorants salariés du public ou du privé dont le nombre d'inscriptions est >= 4 A+ A [3 ; 4] [1,5 ; 3[ [1;1,5[ ou ou ]4 ; 5] ]5;6] < 1 ou >6 0% ]0 ; 10] ]10;30] > 30% 7 15/7=2,14 Nombre de doctorants en cours inscrits dans l'équipe Notation A 15 B C 0 0% A+ 0 Nombre de thèses soutenues entre 01/01/2005 et 01/10/2008 12 12/7=1,71 A [3 ; 4] [1,5 ; 3[ [1;1,5[ ou ou ]4 ; 5] ]5 ; 6] < 1 ou >6 Durée moyenne des thèses entre 01/01/2005 et 01/10/2008 46 46 B ≤ 39 ]39 ; 42] > 48 mois Quotité E-C 13,5 42/13,5/4=0,78 A ≥1 [0,7 ; 1[ [0,5;0,7[ ]42;48] < 0,5 23/34 Université de Valenciennes et du Hainaut Cambrésis Critères Notes Notation A+ Nombre d'articles dans des revues ACL (hors celles des nouveaux collègues publiées hors LAMIH) A B C 42 Rayonnement académique national A Rayonnement académique international B Rayonnement industriel B Points forts Le nombre de thèses en cours, d’autant plus qu’un bon nombre de ces thèses ont débuté récemment et malgré la difficulté de trouver des candidats par les filières traditionnelles, c’est-à-dire l’ENSIAME dans le cas du LME. Cette situation est conjoncturelle, dans le sens où elle correspond à une demande importante du secteur privé. Par ailleurs, l’encadrement de l’École doctorale dans la procédure de publication des offres de thèse assure une publicité plus large aux sujets proposés. Le nombre d’inscriptions en 4ème année de thèse. Bien que la durée des thèses soit encore trop longues, cet indicateur est le signe précurseur de l’amélioration en cours. Les soutenances attendues d’ici la fin 2008 devraient d’ailleurs largement confirmer cette tendance. Les publications de type ACL. Les publications régulières dans les revues de bon niveau sont la meilleure valorisation des travaux de recherche. La production scientifique provient en majeure partie des activités amont du LME, ce qui conforte son identité. Les grands publiants restent cependant trop peu nombreux, malgré une amélioration par rapport au contrat précédent. Le rayonnement académique national. Le LME est représenté au niveau national par quelques personnalités jouissant d’une reconnaissance dans la communauté scientifique et régulièrement sollicitées pour des expertises. Les membres du laboratoire sont également fortement investis dans les associations scientifiques et dans les groupes de travail thématiques, lieux d’échanges et de collaborations. Points faibles La durée des thèses. Celle-ci est clairement en voie de réduction, mais elle reste encore trop élevée. Les causes de cette dérive sont diverses, mais celles qui sont imputables au laboratoire sont identifiées et corrigées : absence de financement, priorité aux objectifs au détriment de la durée, banalisation des thèses longues. L’encadrement de l’École doctorale et la politique scientifique de l’Établissement ont contribué à une prise de conscience des directeurs de thèse sur la nécessité de respecter les délais. Le rayonnement international. Le LME n’a pas la taille ni les moyens nécessaires pour être visible au niveau international. Comme à l’échelle nationale, certaines personnalités ont établi des liens et lancé des collaborations, mais celles-ci restent essentiellement liées aux personnes. Des membres du laboratoire ont participé au montage et à la réalisation de projets européens, qui restent un moyen sans égal d’établir des contacts et d’intégrer des réseaux. Cet effort doit être poursuivi, mais il doit pouvoir s’appuyer sur un soutien pour les tâches de gestion de projet. Les relations industrielles. Il ne s’agit pas ici des collaborations à caractère scientifique, qui sont excellentes et suivies de longue date avec certains partenaires, mais des activités de valorisation ou de transfert qui pourraient être réalisées sur les plateformes du LME. Ici encore, le manque de bras est en cause. En effet, les d’enseignants-chercheurs spécialistes des différents moyens ne sont pas nombreux ; déjà fortement sollicités, ils ne peuvent répondre aux demandes extérieures qu’au détriment de leurs autres tâches. L’organisation de la valorisation ne peut s’entendre qu’avec une structure capable de répondre aux demandes, de les intégrer dans le plan de charge des moyens et de gérer l’essentiel du projet éventuel, sous le contrôle des responsables. La création 24/34 EA2447 Laboratoire de Mécanique et Énergétique d’une telle structure est irréaliste pour le LME isolé, mais elle est tout à fait envisageable au niveau du LAMIH. 2.7. Conclusion et perspectives Le LME est reconnu dans la communauté scientifique pour des compétences bien identifiées. Constitué autour de quelques personnalités reconnues, il s’est développé comme autant d’entités autonomes qui ont consolidé les deux thématiques qui font son identité : la dynamique et la thermique des fluides. Fonctionnant par projet, les groupes de recherche n’ont pas éprouvé le besoin de structurer en profondeur leur laboratoire. Si ce mode de fonctionnement a prouvé son efficacité par le passé, principalement pour la souplesse et la réactivité qu’il offrait face aux orientations de la recherche et aux sources de financement encore variées et changeantes, il n’est plus adapté à la réalité d’aujourd’hui, où les enjeux de la recherche se situent au niveau national, européen et mondial. Le LME s’est donc engagé dans une phase de consolidation, difficile mais nécessaire. Devant l’évidence du handicap que représentait sa taille modeste, ses dirigeants avaient déjà exploré les pistes de rapprochements possibles avec des entités de recherche de disciplines proches des siennes. L’invitation du LAMIH à le rejoindre, soutenue par la Présidence, a donc trouvé une adhésion immédiate, devenant le socle du projet développé pendant le contrat qui venait de commencer. Dans le processus qui l’amène aujourd’hui à son objectif, le laboratoire a identifié ses atouts et ses faiblesses. Il entend donner la priorité à ses fondamentaux et organiser une politique de recherche qui assure leur maintien. Il doit encore mener une réflexion en profondeur sur les opérations transversales, dont certaines n’ont plus la substance suffisante ou ne sont plus en adéquation avec les thématiques de base du laboratoire. Il faut situer le LME dans son nouvel environnement, dans le LAMIH et dans le PRES qui se met en place. Cette démarche fait l’objet du projet du LME, présenté comme équipe du LAMIH par ailleurs. Depuis sa création, le LME a été associé à des recrutements dans toutes les composantes de l’UVHC relevant de sa discipline. Certains enseignants-chercheurs se sont toutefois investis dans leur mission d’enseignement ou dans d’autres services extérieurs à la recherche du laboratoire. Aujourd’hui encore, le LME compte trois membres associés, c’est-à-dire des enseignants-chercheurs dont l’activité au laboratoire est réduite et dont on attend la reprise dans l’année qui suit. Leur investissement professionnel est consacré essentiellement aux lourdes responsabilités liées à leurs fonctions à l’ENSIAME. Ils peuvent jouer un rôle important dans les relations entre l’École et la recherche, mais l’indisponibilité de 3 MCF, soit 20% des effectifs totaux, pénalise lourdement le laboratoire. Là encore, l’appartenance au LAMIH donnera une assiette plus large à la politique de renouvellement et de renforcement des capacités de recherche. La grande soufflerie, les cellules moteur, la plateforme de mesures thermiques et le calculateur scientifique sont des atouts majeurs qui contribuent à la visibilité du positionnement original du LME à l’échelle régionale, voire nationale. Toutefois, ils nécessitent un investissement permanent en moyens humains qualifiés et en maintenance. Le rapprochement avec le LAMIH ouvrira des perspectives de mutualisation des moyens et de valorisation à plus grande échelle, indispensables pour assurer le fonctionnement et l’amortissement des installations. En conclusion, le LME a consacré les années du contrat qui se termine à se réorganiser pour renforcer ses forces et pour se positionner dans le tissu de la recherche régionale, en lien avec les structures existantes et les nouvelles organisations en préparation. Les chercheurs forment une équipe prête à intégrer le LAMIH et immédiatement opérationnelle, organisée autour de ses deux thèmes fondamentaux – dynamique et thermique des écoulements pariétaux – recentrés sur ses grands moyens d’essai et de simulation et active dans des grands projets multidisciplinaires, majoritairement appliqués aux transports automobile et ferroviaire. Les mesures incitatives ont joué leur rôle, les collaborations se sont multipliées et les partenaires, dont le LMP qui a rejoint le groupe entretemps, sont prêts à continuer leur travaux ensemble. Cette perspective fait l’objet du projet commun des trois laboratoires, présenté dans un document distinct. 3. Liste des publications OS Ouvrages scientifiques (ou chapitre) (1) OS-1 LALOT S. (2006). Chapter 3. Artificial neural networks in solar thermal energy systems. in Artificial Intelligence in Energy and Renewable Energy Systems (Kalogirou S., Ed.), Nova Science Publishers, Hauppage, New-York, ISBN 1-60021-261-1. ACL Articles dans les revues avec comité de lecture, répertoriées dans les bases de données internationales (42) ACL-1 EL HASSAN M., KEIRSBULCK L., LABRAGA L. (2008). Non oscillating/oscillating shear layer 25/34 Université de Valenciennes et du Hainaut Cambrésis ACL-2 ACL-3 ACL-4 ACL-5 ACL-6 ACL-7 ACL-8 ACL-9 ACL-10 ACL-11 ACL-12 ACL-13 ACL-14 ACL-15 ACL-16 ACL-17 ACL-18 ACL-19 ACL-20 ACL-21 ACL-22 26/34 over a deep cavity at low-subsonic speeds. Flow Turbulence and Combustion Journal, ISSN 1386-6184, IF 0,847 (Accepté). EL HASSAN M., KEIRSBULCK L., LABRAGA L. (2008). Aero-acoustic coupling inside large deep cavities at low-subsonic speeds. Journal of Fluids Engineering, ISSN 0098-2202, IF 0,678 (Accepté). KALOGIROU S., LALOT S., FLORIDES G., DESMET B. (2008). Development of a neural network-based fault diagnostic system for solar thermal applications. Solar Energy, Vol. 82, n° 2, February 2008, ISSN 0038-092X, IF 1,431, p. 164-172. KEIRSBULCK L., EL HASSAN M., LIPPERT M., LABRAGA L. (2008). Control of cavity tones using a spanwise cylinder Canadian Journal of Physics, n° 08-9, ISSN 0008-4204, IF 0,756. LOCHEGNIES D., MONNOYER F. (2008). 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Contribution à la modélisation multi-physique : électro-vibro-acoustique et aérothermique de machines électriques de traction. Harmand S., Brochet P., Bertin Y., Vannier J.-C., Lafranchi V., Brisset S., Hecquet M., Randria A. Doctorat en Energétique, Ecole Centrale de Lille, 30 novembre 2007. GRINE A. (2007). Etude expérimentale et théorique des régimes transitoires en convection. Harmand S., Abid C., Lachi M., Léger D., Desmons J.-Y., Desmet B. Doctorat en Energétique, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis, 26 novembre 2007. LORRIAUX E. (2007). Etude de méthodes métaheuristiques appliquées à l'optimisation aérodynamique ferroviaire. Monnoyer F., Degrez G., Gandibleux X., Buisine D., Sevaux M., Bourabaa N. Doctorat de Génie Mécanique et Energétique, Université de Valenciennes et du Hainaut Cambrésis, 19 décembre 2007. ZIDOUH H. (2007). Etude expérimentale du frottement instationnaire. Labraga L., Billard J.-Y., Aloui F., Bellenoue M., Bois G., Tournier C., William-Louis M. Doctorat de Génie Mécanique et Energétique, Université de Valenciennes et du Hainaut Cambrésis, 20 décembre 2007. BARTOLETTI M. (2006). Optimisation de flux énergétiques véhicules en fonction des situations de vie. Harmand S., Feidt M., Lallemand A., Desmet B., Boudard E., Baudoin B. Doctorat d'Energétique, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis, 30 janvier 2006. EBRAHIMI R. (2006). Etude expérimentale de l'auto-inflammation dans un moteur HCCI. Desmet B., Descombes G., Hetet J.-F., Bois G., Harmand S., Minetti R. Doctorat en Energétique, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis, 10 novembre 2006. HADDAD M. (2006). Effet du soufflage à travers une paroi poreuse sur les structures cohérentes dans un canal bidimensionnel. Labraga L., Tardu S., Kourta A., Harion J.-L., Keirsbulck L., Tournier C. 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Rapport de contrat N°LL080505 01 A1 entre PROMILES-DECATHLON et VALUTECH. FASQUELLE A., HARMAND S. (2007).Optimisation multiphysique d'un moteur de traction ferroviaire. Convention, Ministère, Alstom, UVHC, 2004-2007. FASQUELLE A., HARMAND S. (2007).Optimisation aérothermique d'un moteur de traction ferroviaire. Convention Région-UVHC, 2006-2007. FASQUELLE A., HARMAND S., PELLÉ J. (2007).Modélisation aérothermique d'un moteur de traction ferroviaire. Journée d'étude de la SFT, Paris, 15 mars 2007, p. 8 pages. HARMAND S., PETRICHENKO D. (2007).Optimisation multiphysique d'une chaîne de traction ferroviaire. Convention, ANR, Alstom, UVHC, 2005-2007. SONAN R., LÉGER D., HARMAND S. (2007).Refroidissement d'un alterno-démarreur par caloduc. Convention ANR, Feder, Région, Aréva, UVHC, 2005-2007. DESMET B. (2006).ST2 : Pôle Sciences et Technologies pour la Sécurité dans les Transports Thème 5 : Approche multi-physique et multi-échelle du freinage - Rapport d'exécution de l'arrêté 05080084 du 25 février 2005, novembre 2006. DESMET B., EBRAHIMI R., MINETTI R., PETIT G. (2006).Analyse énergétique de la phase de combustion dans les moteurs HCCI. Séminaire CARNOT (Communauté d'Analyse et de Recherche sur les Nouvelles Orientations de la Thermodynamique), Aussois, 24-26 avril 2006. DESMET B., LALOT S., HARMAND S. (2006).Projet 2E: Caractérisation en régime transitoire des équipements thermiques de véhicules automobiles. Rapport d'exécution de projet TACT GRRT-SPI, 41 pages, mars 2006. MAZOUZ A., LABRAGA L., KEIRSBULCK L., EL HASSAN M. (2006).Etude du champ de vitesse d’un jet en proche sortie d’un gicleur de lave-projecteur. Rapport final de contrat VALEO VISION, juin 2006. MERCIER M., THOMAS D. G. (2006).Étude du comportement d'un moteur atmosphérique à allumage commandé alimenté au gaz naturel de Groningue. Journée d'Etude SFT - Optimisation énergétique des moteurs thermiques: nouveaux défis, Paris, 30 mars 2006. PELLÉ J., HARMAND S. (2006).Influence d'un jet d'air sur le refroidissement d'un rotor de machine tournante de technologie discoïde. Journée d'Etude SFT - Transferts thermiques par impact de jet, Paris, 9 mars 2006. SEGHIR-OUALI S., HARMAND S. (2006).Refroidissement d'un moteur de propulsion navale. Rapport d'exécution de Convention Région-AREVA-UVHC. STEINVILLE R., LALOT S., HARMAND S., SIROUX M. (2006).Optimisation de la ventilation d'une tente. Contrat Valutec-Décathlon - Rapport final. DAGAUT P., DAYMA G., DESMET B., EBRAHIMI R., HADJ ALI K., MERCIER M., MINETTI R. (2005).PR 5.5 SYNGAZ - GTL - HCCI: Utilisation des combustibles issus de la gazéification de la biomasse dans les moteurs HCCI. Programme Energie 2003 - Rapport final, 57 pages, 23 juin 2005. MONNOYER F., BOURABAA N., LEMARIÉ C.-A., LORRIAUX E. (2005).Projet 11-24E: Aide à la conception ferroviaire - Optimisation aérodynamique des matériels. Rapport d'exécution de projet TACT GRRT-SPI, 140 pages, 2005. MONNOYER F., WILLIAM-LOUIS M. (2005).TACT-GRRT-SPI 25C: Estimation des effets thermiques et aérauliques dans un réseau ferroviaire souterrain et application au dépoussiérage. Rapport d'exécution de projet TACT GRRT-SPI, 55 pages, 2005. AP-2 AP-3 AP-4 AP-5 AP-6 AP-7 AP-8 AP-9 AP-10 AP-11 AP-12 AP-13 AP-14 AP-15 AP-16 AP-17 4. Action de formation permanente L’Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis organise pour ses personnels techniques et administratifs des modules de préparation aux concours de la fonction publique. Les personnels du laboratoire sont encouragés à suivre ces modules de formation. Les moyens techniques et scientifiques des plateformes du LME requièrent des niveaux de qualification et des compétences de haut niveau. Les personnels techniques appelés à participer au fonctionnement et à l’entretien de ces moyens doivent recevoir une formation spécifique garantissant la sûreté des matériels et des personnes. Ces formations sont données in situ par les chercheurs spécialistes des moyens concernés ou sous forme de transfert de savoir-faire assurés par les fournisseurs à la livraison des nouveaux matériels. 33/34 Université de Valenciennes et du Hainaut Cambrésis Pour soutenir les actions de valorisation, trop souvent desservies par le manque de disponibilité des enseignants-chercheurs fort sollicités par ailleurs, une formation préalable doit être donnée au personnel technique encadrant. Une formation scientifique est ouverte au personnel de catégorie B, qui est invité à suivre les enseignements spécialisés du parcours recherche du Master de Génie Mécanique et Énergétique. 5. Hygiène et sécurité 5.1. Bilan des accidents et incidents survenus dans l'unité et mesures prises Aucun accident n’est à déplorer depuis janvier 2006. 5.2. Identification et analyse des risques spécifiques rencontrés dans l'unité. Dispositions mises en œuvre en fonction des risques. Priorités retenues. Halls d’essai Portails d’accès : mise aux normes et maintenance annuelle assurée par un intervenant extérieur agréé, par l’intermédiaire des services généraux de l’Université Utilisation de Lasers classe IV : sensibilisation des utilisateurs aux risques, accompagnement des utilisateurs par le personnel permanent qualifié et signalétique des zones Atelier mécanique Accès sous contrôle obligatoire du personnel qualifié Machines outils : utilisation réservée au personnel qualifié Soufflerie Sécurité de fonctionnement : procédure de contrôle de l’évacuation de la veine et de verrouillage de tous les accès dans la soufflerie avant toute mise en route Niveau de bruit : sensibilisation des utilisateurs, mise à disposition de casques de protection Bancs d'essais moteurs Risque d'incendie : mise en place d'un dispositif d'extinction au-delà de l'obligation légale 5.3. Fonctionnement des structures d'hygiène et de sécurité propres à l’unité Le Comité d'Hygiène et de Sécurité de l'UVHC traite des questions relevant de sa compétence pour l'ensemble des instituts et laboratoires du site. Marc Lippert a été nommé correspondant Hygiène et Sécurité en remplacement d’Anne Bal. Il est le lien direct entre le laboratoire et le service hygiène sécurité pour faire circuler l’information et remonter les observations. Le service de médecine de prévention est assuré pour les personnels par le biais d'une convention avec l'association de médecine du travail de Valenciennes. 5.4. Dispositions mises en œuvre pour la formation des personnels et notamment des nouveaux entrants (y compris stagiaires, doctorants…) Des sessions de formation sont proposées à l'ensemble des personnels en secourisme (AFPS), utilisation des extincteurs, conduite des ponts roulants. 5.5. Problèmes de sécurité qui subsistent et moyens envisagés pour les résoudre. Le document unique d’évaluation des risques professionnels n’est pas à jour pour le laboratoire. L’ensemble des risques et des actions préventives préconisées seront revus avec l’ingénieur Hygiène et Sécurité de l’Établissement pour le réactualiser. 34/34