Stage : Simulation numérique d’un soliton déferlant avec OpenFOAM

LOMC

OpenFOAM est une boite à outils logicielle permettant des simulations multiphysiques, développée par Jasak [1]. C’est un logiciel de calcul parallèle possédant un solveur multiphasique immiscible et celui-ci permet de simuler l’action de la houle sur des ouvrages marins.

La modélisation d’un soliton déferlant est une configuration importante permettant le choix des méthodes numériques et la validation des modèles hydrodynamiques. Lors de ce stage, la configuration d’un soliton déferlant devra donc être mis en place dans un premier temps avec le logiciel OpenFOAM. Puis différents tests de conditions limites devront être réalisés afin de modéliser le soliton le plus précisément possible. Cette configuration sera ensuite simulée en utilisant la méthode de suivi d’interface MULES [2] et en utilisant la méthode suivi d’interface isoadevector [3]. Un point important de ce travail sera la validation des simulations avec des données expérimentales, sur l’évolution de la surface libre, les formes de vagues lors des impacts et surtout les pressions d’impact.
Et si cette première partie se déroule correctement, l’étape suivante de ces travaux sera de comparer les résultats obtenus avec des simulations SPH [4, 5]. Il sera aussi possible de réaliser des simulations plus complexes, notamment en rajoutant un système de récupération d’énergie marine houlomoteur [6]. Ce stage se déroulera au sein de l’équipe hydrodynamique du LOMC de l’Université du Havre Normandie.

 

Références bibliographiques
[1] Hrvoje Jasak, Aleksandar Jemcov, Zeljko Tukovic, et al. Openfoam : A c++ library for complex physics
simulations. In International workshop on coupled methods in numerical dynamics, volume 1000, pages 1–20.
IUC Dubrovnik, Croatia, 2007.
[2] Suraj S Deshpande, Lakshman Anumolu, and Mario F Trujillo. Evaluating the performance of the two-phase
flow solver interfoam. Computational science & discovery, 5(1) :014016, 2012.
[3] Johan Roenby, Bjarke Eltard Larsen, Henrik Bredmose, and Hrvoje Jasak. A new volume-of-fluid method
in openfoam. In VII International Conference on Computational Methods in Marine Engineering, MARINE
2017, 2017.
[4] Joe J Monaghan. Smoothed particle hydrodynamics. Annual review of astronomy and astrophysics,
30(1) :543–574, 1992.
[5] Xuezhou Lu. Simulations numériques de l’action de la houle sur des ouvrages marins dans des conditions
hydrodynamiques sévères. PhD thesis, Université du Havre, 2016.
[6] G. Pinon, E. Rivoalen, X. Lu, and C. Rousseau. Impact d’une vague extrême sur une géométrie simplifiée
de récupérateur de type colonne d’eau oscillante. In Tech. Rep. LOMC, 2015.
[7] O Kimmoun, A Ratouis, and L Brosset. Sloshing and scaling : experimental study in a wave canal at two
different scales. In Proceedings of 20th International Offshore and Polar Engineering Conference, June, pages
20–26, 2010.

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