Profil du Chercheur

image

Claire Deschênes

Université Laval

Rester à l’avant-garde des technologies hydroélectriques

L’énergie hydraulique fourni de l’électricité à plus de la moitié du Canada. Il est donc crucial d’assurer la fiabilité, l’efficacité et à la rentabilité des turbines hydroélectriques. Selon Claire Deschênes, ingénieure mécanique à l’Université Laval, ceci est devenu plus difficile au cours des 20 dernières années.

En effet, l’hydroélectricité doit combler l’écart créé par l’ajout de sources d’énergie intermittentes telles que l’énergie solaire et l’énergie éolienne aux réseaux électriques existants. Lorsque le soleil rayonne ou que le vent souffle, certaines turbines hydroélectriques pourraient demeurer inactives, mais elles doivent être prêtes à réalimenter le réseau lorsque le vent cesse de souffler ou le ciel se couvre de nuages. De plus, le Canada exporte de l’électricité vers les États Unis selon des ententes négociées à court terme, ce qui poussent les turbines à s’arrêter et à repartir fréquemment.

Toutes ces mises à l’arrêt et ces réactivations produisent des vibrations et des pressions qui ont un impact sur les aubes des turbines et d’autres composantes mécaniques. Selon Claire Deschênes : « De telles opérations provoquent des conditions d’écoulement instables et dommageables pour les différents composants mécaniques, ce qui entraine des pannes prématurées et, conséquemment, des pertes de production et des coûts d’entretien supplémentaires. »

En analysant ces régimes tridimensionnels d’écoulements à l’aide de simulations informatiques, l’équipe de recherche de Claire Deschênes aide les fabricants de turbines et les installations hydrauliques à s’adapter. Les simulations de turbines créées par Claire Deschênes cherchent à résoudre des équations complexes décrivant les mouvements de l’eau sur plusieurs millions de points dans l’espace et plusieurs milliers de points dans le temps. Ces calculs sont parmi les simulations de flux les plus exigeantes dans le domaine de l’ingénierie et nécessitent des quantités énormes d’espace de stockage et des calculs informatiques de pointe.

Selon Claire Deschênes : « Ce travail est important parce qu’il pourrait faciliter l’intégration de nouvelles énergies renouvelables au réseau électrique. »