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

LMFA - UMR 5509
Laboratoire de Mécanique des Fluides et d’Acoustique
Lyon
France


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Emmanuel Mignot

Maitre de Conférence à l’INSA Lyon : enseignant en Mécanique des Fluides au département Génie Mécanique. Chercheur au Laboratoire de Mécanique des Fluides et d’Acoustique (LMFA, UMR5509).
Mes travaux de recherche se déclinent suivant les axes suivants :

Inondations urbaines
L’objectif est de mesurer les écoulements caractéristiques des villes inondées, tels que les écoulements dans les rues au sein desquelles de nombreux obstacles peuvent être rencontrés, dans les carrefours, au sein du réseau d’assainissement, dans les parcelles privatives et les échanges entre rues / réseau souterrain / parcelles.
Les dispositifs expérimentaux utilisés se trouvent au LMFA à Lyon (carrefour de rues), au DRPI à Kyoto (rue et réseau souterrain) et à Irstea Lyon (quartier de rues avec réseau d’assainissement).
L’autre objectif de ces travaux est de définir des stratégies de modélisation numérique suffisamment fiables, qui soient applicables à des cas réels d’inondations urbaines.

Cavités latérales
Les cavités latérales représentent des bras morts, des ports fluviaux ou côtiers ou des zones mortes adjacentes à un écoulement de rivière ou courant marin. Ces zone représentent un fort enjeu pour l’écologie des cours d’eau et la navigation. La couche de mélange qui se développe à l’interface entre écoulement et zone morte tend à :

  • Transférer de la quantité de mouvement à la cavité et ainsi mettre en mouvement le plan d’eau.
  • Transférer de la masse (polluants, nutriments, gaz etc.) entre les deux régions.
  • Mettre en oscillation le plan d’eau (Seiche). ces travaux sont effectués par une approche expérimentale au LMFA (Lyon) dans des canaux simplifiés.

Obstacles émergeant
Les obstacles émergeant posés au fond sont caractéristiques des piles de ponts, rochers au milieu de la rivière, remblais, mobilier urbain lors d’inondation urbaine, bâtiments dans la plaine d’inondation... Les obstacles que l’on étudie sont :

  • émergeant à travers la surface libre
  • inclus dans des écoulements en régime fluvial ou torrentiel et turbulent ou laminaire
  • positionnés dans des écoulements sur fond fixe ou mobile (affouillement)
  • dans des écoulements uniformes ou variés

Intersections d’écoulements à surface libre
Les intersections d’écoulement à surface libre peuvent représenter des carrefours de rues inondées, des confluences ou diffluences de rivières ou des jonctions/bifurcations de réseau d’assainissement. L’objectif est

  • de mieux appréhender les formes d’écoulement qui s’y produisent
  • d’étudier les capacités de mélange de scalaire au sein de ces structures
  • de proposer des améliorations de mesure de débit ou qualité à proximité. Les intersections étudiées comprennent 3 à 4 branches, en jonction et/ou bifurcation, en régime fluvial et/ou torrentiel

Couches de mélange en écoulement peu-profond
Les couches de mélange sont des interface entre deux écoulements de vitesse caractéristiques différentes. Le gradient de vitesse entre ces deux régions favorise l’apparition de structures turbulentes permettant le transfert d’une zone à l’autre de quantité de mouvement et de scalaire. En écoulement peu-profond, le confinement vertical et la turbulence additionnelle associée au gradient de vitesse vertical entre le fond et la surface libre modifient les caractéristiques des couches de mélange. Ces couches de mélange sont étudiées exéprimentalement dans des configurations simples ou complexes : au sein de jonctions, de bifurcations, à l’interface avec une zone morte ou une recirculation...