Modélisation des processus non-linéaires de génération et de propagation d'états de mer par une approche spectrale

• Main Author: Ducrozet, Guillaume
• Language: FRE
• Published: Université de Nantes 2007
• Subjects: [PHYS:PHYS:PHYS_FLU-DYN] Physics/Physics/Fluid Dynamics; [INFO:INFO_MO] Computer Science/Modeling and Simulation; [SPI] Engineering Sciences; Mécanique des fluides; Hydrodynamique; Ondes de gravité; Houle; Méthode spectrale; High-Order Spectral; Non-linéaire; Génération; Propagation; Bassin de houle; Vagues scélérates; Couplage
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00263596; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/26/35/96/PDF/These_finale.pdf

L'analyse des processus non-linéaires de génération et de propagation de la houle a constitué le cadre de cette thèse. Afin d'améliorer la compréhension de ces phénomènes, une méthode numérique dite High-Order Spectral (HOS), résolvant le problème de façon non-linéaire, a été développée. Cette méthode, avec une formulation surfacique et résolue de manière spectrale, associe précision et efficacité. <br /><br />Un traitement original de la génération de houle non-linéaire est proposé. Il permet l'accès à des simulations de champs de vagues tridimensionnels complexes, fortement cambrés, dans un bassin de houle. Diverses comparaisons avec des expériences menées dans le bassin du Laboratoire de Mécanique des Fluides de l'ECN sont présentées.<br /><br />Des simulations océaniques, en milieu ouvert, sont également proposées. Un intérêt particulier est porté à l'étude de l'apparition des vagues scélérates au sein de l'océan. L'importance des effets non-linéaires est pointée ainsi que l'aptitude de la méthode à modéliser de tels phénomènes. Des comparaisons avec les méthodes classiquement employées dans ce genre de problématique indiquent l'intérêt de l'approche utilisée ici.<br /><br />La résolution du problème de tenue à la mer est également envisagée. L'utilisation de la méthode HOS dans les codes couplés, développés au Laboratoire de Mécanique des Fluides (potentiel, RANS, SPH), est envisagée. Elle permettra la description précise de la houle incidente ; le couplage est mis en place et validé sur un certain nombre de cas d'application.