Caractérisation temporelle et spectrale de champs instationnaires non gaussiens : application aux hydroliennes en milieu marin

• Main Author: Suptille, Mickaël
• Other Authors: Rouen, INSA
• Language: fr
• Published: 2015
• Subjects: Caractérisation statistique; Représentation temporelle; Représentation spectrale; Marine current turbines; Spectral analysis; Stochastic processes; Random fields; Non gaussian; Non stationary; Statistical characterization; Temporal quantification
• Online Access: http://www.theses.fr/2015ISAM0006

L’environnement opérationnel des pales et des structures porteuses des hydroliennes est de nature incertaine, compte tenu de la variabilité de l’écoulement (turbulence, sillage, houle, courants. . .). Ces éléments structuraux subissent donc des états de contraintes multiaxiaux complexes avec des fortes variations temporelles à caractère aléatoire. Ainsi, le dimensionnement basé sur des critères statiques déterministes apparaît insuffisant pour tenir compte de la complexité de l’histoire du chargement mécanique et de sa variabilité.Ce travail vise à établir des méthodes de dimensionnement adaptées à cette situation, pour la conception de structures hydroliennes aux risques et aux coûts maîtrisés. La démarche adoptée repose sur la description de l’écoulement et de ses grandeurs statistiques, afin de caractériser les efforts exercés sur l’hydrolienne et les contraintes mécaniques extrêmes en pied de pale. === The operating environment of tidal turbines blades and body is uncertain, due to the flow variability (turbulence,wake, tide, streams...). These structural elements then undergo strongly time-varying complex multi-axial random stress states. A design based on static and deterministic criteria thus appears insufficient to take the complexity and the variability of the mechanical loading into account. This work aims at setting sizing methods that are adapted to this situation, in order to design tidal turbines with mastered risks and costs. The proposed method lies on a statistical description of the flow, in order to characterize the load of the turbine and the extreme mechanical stresses at the blade foot.