Simulation numérique de l'écoulement visqueux autour d'un navire soumis à une houle quelconque PDF Download
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Book Description
Le travail présenté dans ce manuscrit est dédié au développement d’un outil numérique destiné à la simulation de l’écoulement visqueux autour de structures marines soumises à une houle quelconque. Ce type de simulations est difficilement accessible par les codes de calcul fondés sur la résolution des équations de Navier-Stokes et c’est pour surmonter cette incapacité qu’une nouvelle formulation nommée par la suite SWENSE (Spectral Wave Explicit Navier-Stokes Equations) est développée ici en modifiant le problème initial pour ne résoudre que le champ diffracté en fluide visqueux. Cela consiste à décomposer les inconnues principales du problème en la somme d'un terme incident et d'un terme diffracté. Les termes incidents étant connus explicitement par l’intermédiaire d’un modèle potentiel non-linéaire, les termes diffractés sont alors calculés grâce aux équations SWENSE. Deux modèles de champ incident sont mis en œuvre : la méthode de Rienecker et Fenton pour les houles régulières non-linéaires et la méthode HOS (High-Order Spectral) pour tous les autres cas de houles non-déferlantes. La méthode de décomposition du champ est validée par comparaison à des codes de calcul potentiels et Navier-Stokes ainsi qu’à des données expérimentales. Les applications portent sur des carènes de navire (DTMB, Série60, Wigley) et des structures offshores (colonne circulaire verticale, TLP) pour diverses conditions de houle incidente allant de la houle régulière au paquet de vagues focalisé. Les résultats obtenus montrent la capacité de la méthode de traiter, en hypothèse de fluide visqueux, les interactions avec des houles complexes, tout en diminuant sensiblement le temps de calcul.
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Le travail présenté dans ce manuscrit est dédié au développement d’un outil numérique destiné à la simulation de l’écoulement visqueux autour de structures marines soumises à une houle quelconque. Ce type de simulations est difficilement accessible par les codes de calcul fondés sur la résolution des équations de Navier-Stokes et c’est pour surmonter cette incapacité qu’une nouvelle formulation nommée par la suite SWENSE (Spectral Wave Explicit Navier-Stokes Equations) est développée ici en modifiant le problème initial pour ne résoudre que le champ diffracté en fluide visqueux. Cela consiste à décomposer les inconnues principales du problème en la somme d'un terme incident et d'un terme diffracté. Les termes incidents étant connus explicitement par l’intermédiaire d’un modèle potentiel non-linéaire, les termes diffractés sont alors calculés grâce aux équations SWENSE. Deux modèles de champ incident sont mis en œuvre : la méthode de Rienecker et Fenton pour les houles régulières non-linéaires et la méthode HOS (High-Order Spectral) pour tous les autres cas de houles non-déferlantes. La méthode de décomposition du champ est validée par comparaison à des codes de calcul potentiels et Navier-Stokes ainsi qu’à des données expérimentales. Les applications portent sur des carènes de navire (DTMB, Série60, Wigley) et des structures offshores (colonne circulaire verticale, TLP) pour diverses conditions de houle incidente allant de la houle régulière au paquet de vagues focalisé. Les résultats obtenus montrent la capacité de la méthode de traiter, en hypothèse de fluide visqueux, les interactions avec des houles complexes, tout en diminuant sensiblement le temps de calcul.
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NOUS PRESENTONS DEUX METHODES DE CALCUL NUMERIQUE DE L'ECOULEMENT D'UN FLUIDE VISQUEUX INCOMPRESSIBLE AUTOUR D'UNE CARENE DE NAVIRE. LA PREMIERE REPOSE SUR LA NOTION DE COUPLAGE FLUIDE PARFAIT-COUCHE LIMITE ET UTILISE LE CONCEPT DES VITESSES DE TRANSPIRATION. LA SECONDE EST FONDEE SUR LA RESOLUTION DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES POUR UN ECOULEMENT A SURFACE LIBRE TURBULENT
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CE TRAVAIL A POUR OBJET L'ETUDE NUMERIQUE DE PROBLEMES NON LINEAIRES DE L'HYDRODYNAMIQUE NAVALE RESOLUS PAR DES METHODES INTEGRALES. LE MEMOIRE COMPORTE DEUX PARTIES. AU PREMIER CHAPITRE DE LA PARTIE I, ON EXPOSE UNE METHODE DE CALCUL DE L'ECOULEMENT TOURBILLONNAIRE AUTOUR D'UNE SURFACE PORTANTE ISOLEE, UTILISANT UNE DISCRETISATION PARTICULAIRE DU SILLAGE EN DESCRIPTION LAGRANGIENNE LE FLUIDE CONSIDERE ETANT NON VISQUEUX ET INCOMPRESSIBLE. PUIS AU CHAPITRE 2, ON EN PRESENTE UNE EXTENSION DANS LE BUT DE POUVOIR TRAITER LE CAS DE PLUSIEURS PROFILS ANIMES DE MOUVEMENTS RELATIFS. UNE APPLICATION EST ENFIN TROUVEE DANS LE DOMAINE NAVAL DANS L'ETUDE DE L'INTERACTION D'UNE HELICE ET D'UN SAFRAN (GOUVERNAIL) ADJACENT (CHAPITRE 3). DANS LA PARTIE II, SONT ABORDES DES PROBLEMES D'ECOULEMENTS A SURFACE LIBRE. AU CHAPITRE 4, ON S'INTERESSE TOUT D'ABORD A LA SIMULATION DE L'ECOULEMENT AUTOUR D'UN NAVIRE TRIDIMENSIONNEL EN GIRATION STATIONNAIRE, PUIS DE LA PRISE EN COMPTE DES EFFETS PORTANTS (CHAPITRE 5). LE DERNIER CHAPITRE (6A) EST CONSACRE A L'EXTENSION AU REGIME INSTATIONNAIRE DE LA FORMULATION EXPOSEE AU CHAPITRE 4 (POUR UNE CONFIGURATION BIDIMENSIONNELLE). ON Y INTRODUIT UN PROCESSUS DE GENERATION DE HOULE A L'AIDE D'UN BATTEUR TOURBILLON (TOURBILLON CONCENTRE DE LOI DE CIRCULATION SINUSOIDALE). NOUS TERMINONS AU CHAPITRE 6B PAR UNE APPROCHE DU PROBLEME DE TENUE A LA MER, GRACE A UN COUPLAGE ENTRE LE CODE DE SURFACE LIBRE BIDIMENSIONNEL INSTATIONNAIRE ET UN CODE RESOLVANT LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES AUTOUR D'UN CYLINDRE DE SECTION CIRCULAIRE
Author: Charles Monroy Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
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La décomposition fonctionnelle dans les équations de Navier-Stokes est un artifice mathématique tirant profit du fait que les échelles des phénomènes associés respectivement à la propagation de la houle et à l'évolution du champ diffracté ( et radié) par un corps sont nettement disctinctes. Les inconnues principales du problèmes sont divisées en une partie incidente représentant la propagation de la houle et une partie diffractée représentant la perturbation due à la présence du corps flottant ou immergé. Cette décomposition est alors introduite dans les équations de Navier-Stokes moyennées au sens de Reynolds. Les termes incidents sont obtenus explicitement sur un modèle de houle incidente en théorie potentielle non-linéaire (plus précisément par une méthode spectrale) et les termes diffractés sont déterminés par la résolution des équations RANS ainsi modifiées. La génération de la houle incidente étant réalisée par un modèle en théorie potentielle, le temps de calcul associé est très faible, la qualité de propagation est optimale et la gamme de houles envisageables est très importante. Cet avantage est combiné à une résolution globale de l'écoulement qui reste néanmoins sous l'hypothèse de fluide visqueux. Ce travail de tehèse constitue une contribution au développement de la méthode SWENSE (Spectral Ware Explicit Navier-Stokes Equations) et propose plusieurs cas de validation en houle régulière aussi bien qu'en houle irrégulière. Les limitations de la méthode sous sa forme actuelle, en particulier la problématique liée à la gestion du déferlement, sont discutées et des réponses pour y faire face sont suggérées
Author: Raymond Cointe Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 284
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DEVELOPPEMENT D'UNE METHODE NUMERIQUE (SINDBAD) POUR L'ETUDE DES DEFORMEES DE SURFACE LIBRE ET DES EFFORST EXERCES PAR LE FLUIDE SUR UNE STRUCTURE IMMERGEE (NAVIRE, PLATEFORME, DIGUE), ET EVENTUELLEMENT DES MOUVEMENTS DE CETTE STRUCTURE. LA METHODE PERMET DE RESOUDRE LE PROBLEME NON LINEAIRE EXACT DE L'ECOULEMENT POTENTIEL PLAN, AVEC UNE SIMULATION TEMPORELLE SIMILAIRE A UN ESSAI EN BASSIN
Author: Hermann Schlichting (Deceased) Publisher: Springer ISBN: 366252919X Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 814
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This new edition of the near-legendary textbook by Schlichting and revised by Gersten presents a comprehensive overview of boundary-layer theory and its application to all areas of fluid mechanics, with particular emphasis on the flow past bodies (e.g. aircraft aerodynamics). The new edition features an updated reference list and over 100 additional changes throughout the book, reflecting the latest advances on the subject.
Author: R. N. Bray Publisher: CRC Press ISBN: 0203894898 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 398
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Expanding a port, deepening a navigation channel or creating new land for development, introduces changes to our physical, social, economic and political environment. Changes may result from events during the construction process, or relate to the nature of the completed structure. Changes can be positive or negative, short-term or long-term, and may affect the immediate vicinity of the project or a larger geographical area. Predicting and assessing all possible effects of a planned dredging activity in a scientifically-sound and reliable manner is essential, so that appropriate control measures can be taken to avoid or mitigate unwelcome impacts. This book provides guidance for a complete holistic environmental evaluation procedure and for the design and implementation of environmental control measures. The book is of particular interest to engineers, government agencies and port authorities, as well as civil engineering consultants and contractors involved in planning and designing dredging, maritime infrastructure and fluvial projects.
Author: Romain Luquet
Author: Romain Luquet
Author: Bertrand Alessandrini
Author: FREDERIC.. ROUFFI
Author: Bertrand Alessandrini
Author: Charles Monroy
Author: Raymond Cointe
Author: Hermann Schlichting (Deceased)
Author: R. N. Bray
Author: Canada. Patent Office