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Aéro-thermo-mécanique (ATM)

École polytechnique de Bruxelles | Discipline : Systèmes électromécaniques et processus des fluides

École polytechnique de Bruxelles | Impact sociétal : Énergie

École polytechnique de Bruxelles | Impact sociétal : Environnement

École polytechnique de Bruxelles | Impact sociétal : Transport

(Code: ULB824)



Compétences de l'unité :


 Mesures de polluants 
Les service possède différents analyseurs de polluants pour la mesure des émissions : - une FTIR HORIBA MEXA-ONE FT (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) couplée avec un MPA pour l'oxygène. Cette appareil permet la mesure de 29 espèces : O2, CO, CO2, NO, NO2, N2O, H2O, NH3, SO2, HCHO, HCOOH, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C3H8, 1,3-C4H6, iso-C4H6, n-C4H10, iso-C4H10, C6H6, C7H8, CH3CHO, CH3COCH3, CH3OH, H3OCH3, C2H5OH, (CH3)3COCH3, CH3COOH. - Un analyseur 5 gaz Testo (portatif) - Un analyseur NOx - ABB.
 Bruleur de 30kW sans flamme 
Le service est équipé d'un bruleur sans flamme de 30kW, avec un mélangeur de gaz (CO2,H2,N2,CO, CH4, NH3, gaz naturel et additif liquide). Ce bruleur permets de tester la combustion de différents types de carburant gazeux, avec additivation liquide. Il est équipé d'accès optiques pour des mesures par laser ou par emission spontanées.
 Développement  de drones 
Le service a acquis une forte expertise dans la conception et la construction de drones de petites tailles et de différents types : voilure fixe ou tournante et dirigeables. Cette expertise inclus, la réalisation de l'hardware du drone mais aussi toute le développement du software de commande et des stabilisation de l'appareil.
 Mesure laser de taille, nombre  et distribution des gouttes de liquide dans un gaz 
Les service est équipé un système laser permettant la mesure de la taille, distribution et du nombre de gouttelettes liquides dans un gaz. Cet équipement est principalement utiliser pour mesurer des gouttelettes d'huiles en suspension dans l'air.
 Bruleur semi-industriel 150kW
Le département ATM est équipé d'un brûleur sans flamme (MILD) multi-têtes de 150 kW. Couplé à un système de mélange de gaz et fournissant un accès optique pour les mesures d'émissions spontanées ou laser, il permet de tester des nouveaux modes de combustion pour les nouveaux vecteur d'énergie dans des configurations "quasi" industrielles.
 Conception et réalisation de banc d'essais 
Le service ATM a, au cours de ces dernières années, développé une expertise dans le développement et la conception de banc d'essais pour systèmes électromécaniques complexes, bruleurs et moyen de production d'énergie. Ces bancs incluent un contrôle complet via LabView des moteurs (thermique ou électrique), des systèmes de mesures, du simple capteur de température à la mesure de polluants ou d'écoulement réactifs via laser. Cette compétence lui permets de répondre aux besoins des industriels en terme de recherche, notamment pout SAFRAN, ArecelorMittal ou d'autre grands groupes. Le service ATM est capable de fabriquer des pièces sur mesure en interne et de développer des interfaces électroniques et électrique pour le contrôle des bancs, permettant une grande flexibilité.
 Atelier de mécanique, conception et réalisation de pièces 
Le service ATM possède un atelier de mécaniques équipé notamment d'un tour et d'une fraiseuse numériques 4 axes, d'un système permettant métrologie des pièces, d'imprimantes 3D et d'une expertise en électronique. Cet atelier polyvalent permets la conception et la réalisation de pièces prototype pour test sur les bancs d'essais du service mais aussi chez les partenaires industriels.
 Système de mesure laser LIF basse fréquence. 
Le service est équipé d'un système basse cadence (10Hz) permettant de réaliser une LIF (laser induced fluorescence) sur différentes espèces : NO, CH2, C2. Ce système peut aussi réaliser des mesures d'emissions spontanées de ces composants.
 Cluster de calcul HPC 
Le service ATM est équipé d'un cluster interne de 2000 coeurs Xeon E5-2630v3 et v4 interconnecté via OmniPath 100 Gb permettant d'effectuer des simulations numériques. Ce cluster est développé principalement pour la simulation numérique d'écoulement - réactifs ou non -.
 Bancs d'essais pour lubrification et utilisation d'huile dans les moteurs aéronautiques 
Les service ATM possède 3 bancs d'essais qui pour systèmes de lubrification de moteurs aéronautiques (turbine à gaz). Ces bancs permettent d'étudier aussi bien des parties spécifiques du circuit d'huile moteur (roulements, étanchéités, pompes, dé-aération), que le circuit complet et le vieillissement de l'huile moteur. Ces bancs ont été développé avec la collaboration de SAFRAN.
 Mesures d'écoulement laser haute cadence - PIV, LIF, LII - 
Le service est équipé d'un système permettant de réaliser des mesures PIV - particule image velocimetry- , LIF (OH) - OH laser induced fluorescence- et LII - laser induced fluorescence - haute cadence (5-10kHz). Le système permet aussi une mesure simultanée LII-LIF, PIV-LIF ou PIV-LII.
 Essais piles à combustibles 
Le service est équipé de deux bancs - faible et forte puissance - permettant d'effectuer des essais sur des piles à combustibles. Le banc peut être modifié pour répondre au mieux au besoin des projets de recherche
 Expertise en simulation de mécanique des fluides réactive 
Le service a une forte expertise en simulation numérique d'écoulements réactifs. Cette expertise repose principalement sur les codes Ansys Fluent et OpenFoam, permettant ainsi des simulations avec un code commercial mais aussi le développement de modules spécifiques pour OpenFoam.
 Mesure de température dans les bruleurs 
Les service possède différents système de mesures de températures pour écoulements réactifs : des thermocouples, un pyromètre et une thermométrie par laser.
 Bancs moteurs
Le service ATM dispose de deux bancs moteur. Le premier est un banc moteur de 5kW pour moteur monocylindre qui permets de tester différents carburants. Le second est un nouveau banc de 300kW avec entraînement électrique, il est aussi équipé d'un contrôle programmable (essence et diesel) ainsi qu'une baie d'analyse Horiba FTIR permettant la mesure de 29 espèces polluantes à l'échappement. Des essais sur n'importe quel type de moteur sont possibles.
 Banc moteur fusée hybride 
Les service a développé et construit un banc d'essais pour petit moteur fusée hybride, ce banc permets de tester différents types de carburants et leur influence sur les performances du moteur.