Soutenance de thèse de Martin TRASCH (LCSM) le 15 mars à Boulogne-sur-Mer
Martin TRASCH, doctorant au Laboratoire Comportement des Structures en Mer, soutiendra sa thèse le vendredi 15 mars 2019 à 9h30 à la CCI Littoral Hauts-de-France de Boulogne-sur-Mer :
Caractérisation expérimentale et numérique du comportement hydrodynamique d’une hydrolienne à membrane ondulante
Le directeur de thèse est Grégory GERMAIN (PDG-REM-RDT-LCSM) et l'encadrant scientifique est Jean-Baptiste DREVET (Eel Energy).
Résumé :
La thèse présentée dans ce document concerne la caractérisation du comportement d’une hydrolienne à membrane ondulante. Ce dispositif novateur utilise les instabilités de flottement d’une membrane semi-rigide pré-contrainte dans un écoulement pour capter l’énergie des courants marins.
À partir d’une certaine vitesse critique de l’écoulement, une onde se propage le long de la structure, ce qui actionne des convertisseurs linéaires fixés sur celle-ci. Un modèle expérimental à échelle réduite 1/20e est développé et testé en bassin d’essai. Le système de conversion est simulé par des amortisseurs hydrauliques. Les mesures de trajectoire et d’efforts permettent d’analyser la dynamique de la membrane pour un grand nombre de configurations et d’aboutir à une étude paramétrique. Des conditions réalistes d’écoulement sont étudiées, notamment l’influence de la direction du courant et celle de la houle sur le fonctionnement du système. La caractérisation du sillage est effectuée par mesures de Particle Image Velocimetry en 2D. Les effets d’échelle sont présentés à travers une comparaison des essais en bassin et en mer. Un modèle analytique et un modèle numérique sont développés et comparés avec les résultats d’expériences. Le modèle analytique linéaire est basé sur la théorie des poutres de Euler-Bernouilli et la théorie des profils minces de Lighthill. Il est résolu dans le domaine fréquentiel et donne de bons résultats en termes de fréquence d’ondulation et de vitesse critique. Le modèle numérique est fondé sur le couplage fort entre un code fluide basé sur la méthode vortex et un code structure utilisant les éléments finis en corotationnel. Ce modèle est validé sur un cas expérimental.