Analyse numérique et développement de modèles précis dans un solveur CFD dédié aux applications navales avec houle
Auteur / Autrice : | Théo Descamps |
Direction : | David Le Touzé, Benjamin Bouscasse, Lionel Gentaz |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Mécanique des Milieux Fluides |
Date : | Soutenance le 15/11/2022 |
Etablissement(s) : | Ecole centrale de Nantes |
Ecole(s) doctorale(s) : | Sciences de l'ingénierie et des systèmes (Nantes Université) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire de recherche en hydrodynamique, énergétique et environnement atmosphérique (Nantes) |
Jury : | Président / Présidente : Antonio Souto-Iglesias |
Examinateurs / Examinatrices : David Le Touzé, Benjamin Bouscasse, Lionel Gentaz, Antonio Souto-Iglesias, Bettar Ould El Moctar, Kevin J. Maki, Andrea Di Mascio, Giuseppina Collicchio | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Bettar Ould El Moctar, Kevin J. Maki |
Mots clés
Résumé
L’objectif de cette thèse est de développer des solveurs numériques et des méthodologies afin d’améliorer le temps de calcul et la précision des simulations de tenue à la mer et de résistance ajoutée sur houle. Tout d’abord, une synthèse de l’algorithme du solver foamStar développé en interne est effectuée. A partir de cette analyse, une modification est proposée afin de pouvoir utiliser le "Multidimensional Universal Limiterfor Explicit Solution" (MULES) avec un schéma temporel backward d’ordre deux. Ensuite, plusieurs études successives sont réalisées afin de : vérifier l’implémentation du schéma backward ; définir une configuration numérique et des maillages efficaces pour la simulation de houle. Les cas d’étude sont : les tourbillons de Taylor-Green, la houle régulière non linéaire se propageant dans un domaine periodique, et enfin, la houle régulière générée avec des zones de relaxation et des configurations numériques proches de celles utilisées pour des applications navales. Dans la dernière partie de cette thèse, une étude préliminaire est réalisée en simulant un porte-conteneur avec une vitesse d’avance dans des houles régulières de face. Les recommandations définies tout au long de cette thèse sont également évaluées.