Modélisation non-linéaire des interactions des vagues avec un corps mobile immergé

Abstract

Les travaux presentes concernent le developpement d’un code de simulation avance permettant de decrire le mouvement d’un corps immerge sous l’action des vagues, avec des mouvements de grande amplitude. A terme, cet outil est destine a modeliser le comportement de certains types de Systemes Recuperateurs d’Energie des Vagues (SREV) immerges. Dans cette etude on adopte une approche potentielle pour la partie hydrodynamique, dans un cadre 2DV (i.e. dans un plan vertical), correspondant au cas d’un canal a houle numerique. Le modele utilise pour la generation et la propagation des vagues est un modele potentiel completement non-lineaire, fonde sur une methode d’elements de frontieres d’ordre eleve, developpe par Grilli et ses collaborateurs depuis une vingtaine d’annees. Ce modele, deja largement valide sur differents types d’applications oceaniques et cotieres, a ete modifie pour prendre en compte la presence d’un corps rigide immerge, fixe ou mobile, avec le calcul des efforts de pression hydrodynamique s’exercant sur le corps. Une methodologie specifique a ete developpee pour resoudre le probleme couple hydrodynamique/mecanique. Nous presentons deux cas de validation pour lesquels les resultats du modele numerique sont compares a des resultats d’autres modeles mathematiques : theorie analytique de WU (1993) sur le cas d’un cylindre en mouvement circulaire impose et theorie lineaire d’EVANS et al. (1979) sur le cas d’un cylindre soumis a des forces externes (forces de rappel, force representant l’extraction d’energie des vagues,...), en plus des efforts hydrodynamiques.