Fluid Mechanics and Acoustics Laboratory - UMR 5509

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


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Emmanuel Mignot

Assistant professor at INSA Lyon, department of Mechanical Engineering. Investigation at Laboratory for Fluid Mechanics and Acoustics (LMFA).
My investigations focus on the following topics:

Urban floods
The first objective is to measure the flows taking place in flooded cities, such as the flows in the streets where several types of obstacles can be encountered, in the crossroads, in the sewer network, in the private properties and also all flow exchanges between the streets, sewer system, buildings etc.
The corresponding experimental set-ups are located at INSA-LMFA (Lyon, France) for the crossroad set-up, Irstea (Lyon, France) for the new city quarter including the sewer system and at DRPI (Kyoto, Japan) for the flooded street with sewer system. The second objective is to identify reliable and low-time consuming numerical modelling strategies that are tested on the experimental flows and that can be applied to compute real urban flood events

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...