Laboratoire de Mécanique des Fluides et d'Acoustique - UMR 5509

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Laboratoire de Mécanique des Fluides et d’Acoustique
Lyon
France


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Soutenance de thèse ECL

Sofia Fellini

Jeudi 04 Mars 2021, 16h00, visioconférence

Sofia Fellini

Modélisation de la dispersion des polluants à l’échelle de la ville et de la rue : Expériences en soufflerie et théorie des réseaux complexes

Composition du jury
- Silvana Di Sabatino, Professeure, Università di Bologna
- Catherine Gorlé, Assistant Professor, Stanford University
- Costantino Manes, Professeur, Politecnico di Torino
- Luca Ridolfi, Professeur, Politecnico di Torino (Directeur de Thèse)
- Andrea Rinaldo, Professeur, École polytechnique fédérale de Lausanne (Rapporteur)
- Pietro Salizzoni, Professeur, ECL, LMFA (Directeur de Thèse)
- Enrico Ser-Giacomi, Postdoctoral Associate, Massachusetts Institute of Technology
- Maarten van Reeuwijk, Professeur, Imperial College, (Rapporteur)

Lien pour la visioconférence

Code secret : 470350

Resumé
L’objectif de cette thèse est d’étudier et de modéliser l’effet de la forme urbaine sur la dispersion des polluants à deux échelles spatiales différentes : à l’échelle du quartier et à l’échelle de la rue.
Le tracé des rues est la géométrie dominante à l’échelle du quartier. Partant de ce constat, la première partie de cette thèse propose une nouvelle perspective basée sur la théorie des réseaux complexes pour analyser et modéliser le transport de polluants le long des rues d’une ville. Avec cette interprétation mathématique, la propagation est modélisée comme un processus de diffusion sur un réseau et les zones les plus dangereuses d’une ville sont identifiées comme les nœuds avec le potentiel de diffusion le plus élevé. Le modèle est utile pour identifier les propriétés structurelles qui rendent les villes vulnérables à la pollution atmosphérique.
À l’échelle de la rue, les dynamiques d’écoulement et de dispersion sont régies par la géométrie du canyon. La deuxième partie de cette thèse analyse le mécanisme de ventilation d’une rue à l’aide d’expériences en soufflerie. Au cours des expériences, les conditions du canyon sont modifiées en chauffant alternativement les parois latérales, en modifiant le rapport hauteur/largeur du canyon et en introduisant des éléments de rugosité sur les parois. Deux rangées de maquettes d’arbres sont disposées le long du canyon pour simuler la végétation urbaine. Les résultats montrent que l’efficacité de l’échange vertical entre le canyon et l’écoulement externe est principalement déterminée par l’énergie cinétique turbulent à l’intérieur du canyon.
En synthèse, cette thèse contribue à notre compréhension (i) du rôle de la géométrie urbaine dans la dispersion des polluants, et (ii) des mécanismes physiques qui régissent la ventilation urbaine. De plus, les techniques et méthodes adoptées dans cette étude mettent en évidence (i) l’importance d’une approche multi-échelles et (ii) le potentiel d’outils innovants, à la fois conceptuels et expérimentaux, pour développer des modèles opérationnels de simulation de la pollution atmosphérique dans les villes.

Lien pour la visioconférence

Code secret : 470350

Agenda

  • Jeudi 4 mars 16:00-19:00 -

    Soutenance de thèse Sofia Fellini

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