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Julien Waeytens

Directeur de Recherche

CFR / COSYS - Département Composants et Systèmes

IMSE - Instrumentation Modélisation Simulation et Expérimentations

Marne-la-Vallée

Bâtiment: Building: Bienvenüe

14-20 Boulevard Newton
Champs-sur-Marne
77447 Marne-la-Vallée Cedex 2

Bureau: Office: B134

julien.waeytens@univ-eiffel.fr

+33 (0)1 81 66 84 53

https://www.researchgate.net/profile/Julien_Waeytens https://orcid.org/0000-0001-8858-7130

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Julien Waeytens

Directeur de Recherche

CFR / COSYS - Département Composants et Systèmes

IMSE - Instrumentation Modélisation Simulation et Expérimentations

Je m'intéresse à l'étude et au développement de méthodes inverses robustes s'appuyant sur des mesures et sur la modélisation physique des phénomènes urbains à l'aide d'équations aux dérivées partielles. Je travaille également sur des stratégiques numériques pour le positionnement optimal de capteurs à l'aide de l'état adjoint.

Mes activités de recherche sont appliquées aux problématiques de la Ville et des Territoires, comme notamment :

- THERMIQUE AUX ECHELLES PAROI-BATIMENT-QUARTIER : recalage des paramètres des modèles thermiques. Ces travaux permettent d'obtenir des simulations numériques plus représentatives de la réalité et d'évaluer l'isolation des parois de bâtiments. Simulation multi-physiques, expérimentations in-situ et mesures pour évaluer le confort urbain à l’échelle du quartier ;

- QUALITE DE L'AIR INTERIEUR ET EXTERIEUR : simulation CFD et expérimentation pour l’étude des transferts de polluants de l’extérieur vers l’intérieur de l’habitat, placement optimal de panneaux dépolluants en milieu urbain, simulation numérique de l'écoulement d'air, positionnement optimal des capteurs afin d'identifier une source de polluant intérieur ;

- SURVEILLANCE DE L'INTEGRITE DES STRUCTURES : recalage des caractéristiques mécaniques et géométriques d'un ouvrage (réduction de la section des armatures, diminution du module d'Young du béton à cause d'un endommagement, perte de précontrainte dans les câbles, ...). Ces informations permettent de donner une indication sur la santé de l'ouvrage ;

- QUALITE DE L'EAU POTABLE : reconstruction de l'écoulement et de la concentration en chlore dans un réseau d'eau potable, positionnement optimal des capteurs de chlore afin d'identifier la constante de cinétique de réaction

Afin de valider les méthodes numériques proposées, je mets en œuvre des expérimentations à l'échelle d'un petit quartier dans l'Equipement d'Excellence Sense-City. Sense-City est un vaste hall climatique mobile de 400 m² sous ambiance contrôlée unique en Europe accueillant les principales composantes de la ville, telles que bâtiments, infrastructures, réseaux de distribution. Enfin, je mène également des expérimentations in-situ sur démonstrateur réel (ex : appartement à Paris, quartier de Paris La Défense, pont de Gagnac dans le Lot).

My research works deal with the study and the development of robust inverse methods based on measurements and physical modeling of urban phenomena using partial differential equations. I also work on numerical strategies for the optimal placement of sensors using the adjoint state.

My research is applied to urban issues, such as:

- THERMAL PHENOMENA AT WALL-BUILDING-NEIGHBORHOOD SCALES: recalibration of thermal model parameters. This work allows to obtain numerical simulations that are more representative of reality and to evaluate the insulation of building walls. Multi-physics simulation, in-situ experiments, and measurements to evaluate urban comfort at the neighborhood level;

- INDOOR AND OUTDOOR AIR QUALITY: CFD simulation and experimentation to study the transfer of pollutants from outside to inside the home, optimal placement of depolluting panels in urban environments, numerical simulation of air flow, optimal positioning of sensors to identify sources of indoor pollutants;

- MONITORING STRUCTURAL INTEGRITY: calibration of the mechanical and geometric model parameters of a structure (reduction in the cross-section of reinforcements, decrease in the Young's modulus of concrete due to damage, loss of prestressing in cables, etc.). This information provides an indication of the health of the structure;

- DRINKING WATER QUALITY: reconstruction of flow and chlorine concentration in a drinking water network, optimal positioning of chlorine sensors to identify the reaction kinetics constant

To validate the proposed numerical methods, I conduct experiments in the Equipment of Excellence named “Sense-City”. Sense-City is a vast 400 m² mobile climate chamber with a controlled environment that is unique in Europe, housing the main components of the city, such as buildings, infrastructure, and distribution networks. Lastly, I also perform in-situ experiments on real-life demonstrators (e.g., an apartment in Paris, the Paris La Défense neighborhood, and the Gagnac bridge in the Lot department).

Keywords: Inverse problems ; adjoint problem ; physical model ; numerical simulation ; sensor ; Sense-City

Mes dernières références

My latest references

Liste des publications et communications

Publications

BOURDEAU, Mathieu, BASSET, Philippe, BOUZIDI, Amine, WAEYTENS, Julien, NEFZAOUI, Elyes, 2022, Calibration de simulations énergétiques de bâtiments résidentiels existants à l'aide de données de terrain provenant d'un réseau de capteurs : étude des écarts de performances énergétiques, CIFQ 2022, XVème Colloque International Franco-Québécois Ville et transition, Paris, France, 2022-06-15, 6p

https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03739404
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03739404/file/BourdeauEtAl_CIFQ2022_v3 (1).pdf