Projet DIMPACT : Impacts de vagues déferlantes sur les éoliennes flottantes

Le déferlement des vagues continue de motiver des recherches importantes dans le domaine de l’océanographie mais également dans le domaine des sciences pour l’ingénieur en raison des chargements hydrodynamiques importants (impacts) que les vagues déferlantes peuvent engendrer sur les structures marines. Dans le cadre du projet DIMPACT piloté par France Energies Marines, on cherche à relier la sévérité des chargements hydrodynamiques à l’intensité du déferlement des vagues que rencontrent les éoliennes flottantes. Pour cela, des essais hydrodynamiques à échelle réduite ont été réalisés en Juillet 2022 dans le canal à vagues de l’IFREMER (récemment équipé d’un nouveau générateur de vagues) à l’aide d’une maquette segmentée (Figure 1) dont l’architecture a été conçue de sorte à pouvoir mesurer les efforts localement sur différents tronçons d’un mât/flotteur d’éolienne flottante de type SPAR. Ce type d’approche représente un bon compromis entre une mesure globale des efforts dont il est difficile d’extraire les efforts d’impacts hydrodynamiques qui sont filtrés par la réponse structurelle des maquettes et des mesures de pression dont la répétabilité et la fiabilité sont délicates à maîtriser.

Lors de cette campagne d’essais, des vagues déferlantes ont été générées de façon contrôlée en temps et en espace en focalisant les différentes composantes fréquentielles du spectre de vagues à l’endroit désiré. Cette technique permet ainsi de varier la hauteur, la période et l’intensité des vagues déferlantes. En complément, un générateur de mouvements de type hexapode a été utilisé pour faire varier la position de la maquette par rapport au point d’apparition du déferlement et l’angle d’inclinaison de la maquette, mais aussi pour mettre en mouvement la maquette afin de reproduire les différentes conditions d’impacts que peuvent rencontrer les éoliennes flottantes sous l’effet conjoint des vagues et du vent. La figure 2 ci-dessous illustre l’évolution de l’effort maximum mesuré en fonction de la distance entre le centre de la face avant de la maquette et le point de focalisation, montrant ainsi la forte dépendance des efforts d’impacts à la distance entre l’éolienne et le point de déferlement.