Projets de recherche

Réponse structurelle d'une roue de turbine Francis en opération

Description du projet

L'hydro-électricité, la première source d'énergie renouvelable au monde, représente 60% de la production électrique canadienne. Elle fait partie des solutions pour assurer la qualité de vie des personnes et préserver l'environnement. Au cours des 20 dernières années, cette production d'énergie a évolué pour s'adapter à la déréglementation du marché et à l'introduction d'autres sources d'énergie renouvelables intermittentes sur le réseau électrique. Les turbines hydrauliques doivent donc être démarrées et arrêtées beaucoup plus souvent qu'elles n'ont été conçues pour le faire et doivent passer un temps considérable dans des conditions non optimales où les contraintes mécaniques sont nettement plus élevées. Ces changements exacerbent les problèmes structurels entraînant des pertes de production et des coûts de maintenance accrus via un vieillissement prématuré des équipements.

Des acteurs industriels majeurs de la conception et de l'exploitation de grandes turbines hydrauliques (Andritz Hydro, EDF, General Electric, Hydro-Québec, Voith Hydro) ont uni leurs efforts dans un projet piloté par le Laboratoire des machines hydrauliques (LAMH) de l'Université Laval, en collaboration avec Polytechnique Montréal, pour s'attaquer à ce problème. Le projet de recherche Tr-FRANCIS vise à étudier les interactions fluide-structure en régime transitoire et sans charge dans les turbines Francis en combinant des simulations numériques avec des mesures expérimentales sur des modèles réduits de vraies turbines Francis. Ce formidable projet de recherche formera 3 chercheurs postdoctoraux, 5 doctorants et 10 étudiants de maîtrise entre 2017 et 2022 dans un environnement stimulant.

Nous recherchons actuellement un candidat au doctorat dans le cadre de Tr-FRANCIS. Le but principal du projet est de mieux comprendre le comportement structural de la roue pendant son fonctionnement dans des conditions normales, de démarrage et sans charge. Le projet se concentrera sur les objectifs spécifiques suivants: 1) développer et valider une méthode pour caractériser le comportement structural de la roue en fonctionnement, 2) caractériser et analyser le comportement structural de la roue pour des conditions d'écoulement spécifiques et comparer son comportement lorsqu'elle est immergée dans l'eau stagnante.

Le projet est principalement expérimental, bien que le candidat au doctorat sera impliqué dans la planification de certaines analyses théoriques et numériques. Cette personne développera une campagne de mesures pour obtenir les composantes du champ de vitesse dans la turbine modèle à l'aide d'un appareil PIV stéréoscopique résolu dans le temps. Elle interagira avec les autres étudiants et chercheurs de Tr-FRANCIS ainsi qu'avec les partenaires industriels, et aura l'occasion de présenter ses résultats. La personne recherchée est titulaire d'une maîtrise en génie mécanique / aérospatial et possède une solide expérience dans les domaines des vibrations et de la dynamique. De préférence, elle possède une certaine expérience dans la mesure structurale. Un programme doctorat dure environ quatre ans. Il démarrera en septembre 2018.

Domaines de recherche

- Génie mécanique

Directeurs de recherche

Yves St-Amant
Luc Marcouiller

Milieu de recherche

Université Laval - Faculté des sciences et de génie – Génie mécanique – Laboratoire de machines hydrauliques (LAMH)

Site web


Programmes d’études associés

Doctorat en génie mécanique

Description du programme

Soutien financier disponible*

Financement en lien avec le projet de recherche

25000$ par année pendant 4 années.

- 25000$ par an pour 4 ans. Les doctorants doivent payer les frais de scolarité (3000$/an). - À la réussite de jalons spécifiques dans les temps requis, l'étudiant a droit à des bourses supplémentaires jusqu'à 10000$ (sujet à changement sans avis).

Financement en lien avec le programme d'études

Bourses de réussite

Étapes
Prime 
Prime de progression
7 x 500$
Examen doctoral ou séminaire de présentation 750$
Examen doctorat, séminaire ou conférence
1 000$
Publication
750$
Communication
1 000$
Dépôt initial
1 000$*
Total 8 500$

* Un bonus de 500 $ sera ajouté à la prime à la diplomation si le dépôt initial est effectué avant la session qui précède la session maximale d’admissibilité.

Financement en lien avec l'Université Laval

Sources de financement Montant
Bourse d’admission au doctorat de l’Université Laval  2 000$
Bourses de leadership et développement durable 
3 x 10 000$
Bourse de mobilité Stage Hors-Québec  1 250$
Bourse d’études supérieures des organismes subventionnaires     21 000$ à 50 000$
Répertoire électronique des bourses de troisième cycle 500$ à 50 000$

Programme de bourses d’exemption des droits de scolarité supplémentaires pour étudiants étrangers: bourse permettant à un candidat étranger de payer les mêmes droits de scolarité qu’un candidat canadien, ce qui représente une économie globale d’environ 30 000$. À noter que ceux qui bénéficient de ce programme ne recevrons pas la bourse d'admission au doctorat directement. Votre bourse sera intégrée au Programme d'exemption des droits de scolarité majorés afin de vous permettre de payer le tarif québécois.

* Présentation du soutien financier maximal disponible. Certaines conditions s'appliquent. Sujet à changement sans préavis. Pour plus d'information, renseignez-vous auprès des organismes responsables.

Profil recherché

- Génie mécanique

Exigences et conditions

- Avoir complété ou être sur le point de compléter une maîtrise de recherche avec mémoire en génie mécanique.
- Avoir un dossier académique exceptionnel.
- Présenter un intérêt et des compétences pour la mesure expérimentale d'écoulements.
- Démontrer une facilité pour le travail d'équipe.

Documents exigés

- Lettre de motivation
- Curriculum vitæ
- Relevé de notes
- Des publications récentes (article scientifique, thèse, rapport de projet…).

Pour plus d'information

Yves St-Amant
Professeur
Département de génie mécanique
Yves.St-Amant@gmc.ulaval.ca