Modélisation numérique et expérimentale de la captation d'énergie houlomotrice : application aux essais à échelle réduite en bassin
Auteur / Autrice : | Romain Lecuyer-Le Bris |
Direction : | Jean-Frédéric Charpentier, Mohamed Benbouzid |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Mécanique, génie mécanique, mécanique des fluides et énergétique |
Date : | Soutenance le 17/06/2022 |
Etablissement(s) : | Brest |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences de la mer et du littoral (Plouzané) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire Comportement des Structures en Mer (Boulogne-sur-Mer, Pas-de-Calais ; Plouzané, Finistère) |
Jury : | Président / Présidente : Jean-Yves Billard |
Examinateurs / Examinatrices : Jean-Frédéric Charpentier, Mohamed Benbouzid, Jean-Yves Billard, Elie Rivoalen, Lili Kimmoun, Anne Blavette | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Elie Rivoalen, Lili Kimmoun |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Le comportement des systèmes houlomoteurs est non–linéaire et complexe à modéliser fidèlement, notamment en raison de l’interaction fluide–structure et du caractère aléatoire de la houle. La capacité d’un système houlomoteur à récupérer une part de l’énergie des vagues dépend de la stratégie de contrôle utilisée ainsi que de la fiabilité du modèle de comportement. Les temps de calcul numérique doivent rester raisonnables afin de permettre un contrôle en temps réel.Dans ce contexte, des calculs en fluide parfait permettent de modéliser l’interaction fluide–structure au premier ordre. Cette approche de diffraction-radiation met en évidence les fonctions de retard du système dont une analyse fine a été menée dans ce travail et illustrée sur un cas de référence. Cette thèse propose d’établir une méthode applicable à la modélisation de n’importe quel type de système houlomoteur multi–corps. La formulation des efforts hydrodynamiques issue des hypothèses de fluide parfait est alors complétée de termes semi-empiriques afin de tenir compte d’effets non linéaires. Les efforts d’origine visqueuse représentés sont particulièrement influents au voisinage des résonances des mouvements.Cette méthode permet également l’intégration de données expérimentales dans le modèle numérique. Un travail expérimental a donc été mené afin de comprendre, quantifier et intégrer au modèle numérique les effets observés expérimentalement pour un corps ancre. Enfin des éléments en faveur d’une campagne expérimentale d’un système à deux corps sont présentés.