Modélisation et analyse numérique du couplage filet-écoulement hydrodynamique dans une poche de chalut

Modelling and numerical analysis of the coupling process between the net and the hydrodynamic flow around a cod-end net

• Auteur / Autrice : Géraldine Pichot
• Direction : Roger Lewandowski
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mathématiques et applications
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Rennes 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Interaction fluide-structure

Turbulence

Mécanique des fluides

Modèles mathématiques

Sélectivité des engins de pêche

Résumé

Nous nous intéressons à la simulation numérique du phénomène de capture dans une poche de chalut. Nous présentons les modèles existants pour le filet et les poissons et montrons la nécessité de développer un modèle pour le fluide. Afin de mieux comprendre l’écoulement, nous avons mené des campagnes expérimentales autour d’une maquette de filet rigide axisymétrique dont nous décrivons les résultats. Nous proposons un modèle pour le fluide basé sur les équations de Navier-Stokes/Brinkman moyennées couplées à une équation pour l’énergie cinétique turbulente par le biais d’une viscosité turbulente, et les conditions aux limites appropriées. Nous montrons l’existence d’une solution faible au problème couplé en dimension 2. Puis, nous présentons le code de calcul axisymétrique que nous avons développé, nommé SeaNet. Nous avons alors procédé au calage des paramètres du modèle ainsi qu’à la validation du code par comparaison avec les résultats expérimentaux.

E are interested in the numerical simulation of the catch process at the end part of a trawl. The study of previous works emphasizes the lack of a convincing flow model. The need of a physical understanding of the flow leads us to perform experimental campaigns around a rigid cod-end net model, whose results are given in the manuscript. We propose a model based on the Navier-Stokes/Brinkman equations coupled to an equation for the turbulent kinetic energy by the means of an eddy viscosity, with appropriate boundary conditions. Existence of a weak solution to our coupled problem is proved in dimension 2. Then, we present the axisymmetric code we developed, called SeaNet. We set the parameters of the model and validate the code by comparison with the experimental results.