Etude d'un flotteur pilonnant sur pieu bord à quai à fonctions de Récupération de l'Energie des Vagues et Protection de structure (REVAP) - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2023

Study of a heaving quayside float with WAve Energy Recovery and structure Protection functions (WAERP)

Etude d'un flotteur pilonnant sur pieu bord à quai à fonctions de Récupération de l'Energie des Vagues et Protection de structure (REVAP)

Paul Tournant

Résumé

This manuscript deals with the study of a wave energy converter. The system studied is a heaving float placed at a fixed distance from a reflective structure, such as a seawall. Its positioning allows an increasing of its heaving motion thanks to the wave reflection on the structure, but also to reduce installation or maintenance costs. The study is conducted using a semi-analytical potential model, an experimental setup using a wave flume and a CFD numerical model carried out by OpenFOAM. These different approaches allow the study of the functions that the system could provide. The objective is to present how such a system can ensure a function of maritime structures protection while presenting a significant energy efficiency.
Ce manuscrit porte sur l’étude d’un système de récupération de l’énergie des vagues. Le système étudié est un flotteur pilonnant placé à une distance fixe d’une structure réfléchissante, comme une digue. Son positionnement permet d’accroître son amplitude de mouvements grâce à la réflexion de la houle sur la structure, mais aussi de réduire certains coûts d’installation ou de maintenance. L’étude est conduite à l’aide d’un modèle potentiel semi-analytique, d’un dispositif expérimental utilisant un canal à houle et d’un modèle numérique CFD réalisé sur OpenFOAM. Ces différentes approches permettent l’étude des différentes fonctions que pourrait apporter le système. L’objectif est de présenter comment un tel système peut assurer une fonction de protection de structures maritimes tout en présentant un rendement énergétique important.Dans un premier temps, l’impact de la présence du flotteur sur les différentes fonctions de protection possible sera étudié à l’aide du modèle expérimental et numérique. Ce sera l’occasion d’étudier quel rôle peut jouer le flotteur sur la réduction des franchissements d’eau qui traversent la digue. Son impact sur les efforts perçus habituellement par la digue sera également regardé.Dans un second temps, les tendances d’optimisation de forme seront présentées avec et sans digue pour un flotteur rectangulaire. Elles sont obtenues à l’aide d’un algorithme d’optimisation couplé au modèle semi-analytique. Les optimisations portent principalement sur la maximisation du rendement énergétique, mais certaines optimisations bi-objectives prennent également en compte les coûts de fabrication. Enfin, une méthode d’optimisation de forme pour une géométrie plus complexe est également présentée.
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Origine Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04213634 , version 1 (21-09-2023)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04213634 , version 1

Citer

Paul Tournant. Etude d'un flotteur pilonnant sur pieu bord à quai à fonctions de Récupération de l'Energie des Vagues et Protection de structure (REVAP). Mécanique des fluides [physics.class-ph]. Normandie Université, 2023. Français. ⟨NNT : 2023NORMLH03⟩. ⟨tel-04213634⟩
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