Nteraction houle-cylindre horizontal à faible nombre de Keulegan-Carpenter

par Armelle Jarno

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de Michel Belorgey.

Soutenue en 1989

à Le Havre .


  • Résumé

    Les cylindres horizontaux soumis à la houle, places en dehors de l'influence directe de la surface libre et du fond, dans des conditions telles que le nombre de Keulegan-Carpenter (KC) est de l'ordre de 2, subissent des efforts plus faibles que prédits par la théorie potentielle. L'étude expérimentale permet de faire apparaitre KC=2. 3 comme une valeur critique pour le phénomène de détachement de tourbillon. L'analyse fine du champ cinématique mesure par vélocimétrie doppler a laser, dans ce cas, met en évidence près du cylindre, l'existence d'une circulation de fluide, d'intensité relativement constante durant toute la période et dirigée dans le sens du mouvement orbital. La force induite par cet effet, calculée en généralisant la formule de Kutta-Joukowski à la houle, et ajoutée au modèle de Morison, conduit à une réduction du coefficient d'inertie telle que les efforts ainsi prédits, sont plus proches des efforts mesures. Ce résultat valide l'hypothèse de Chaplin. La comparaison entre les cas KC=2. 3 et KC=3. 1, des énergies cinétiques moyenne et fluctuante, du rotationnel, des positions des points d'arrêt et des différents termes du développement de la forme intégrale de l'équation de Navier-stokes, montre en quoi les caractéristiques de l'écoulement sont fondamentalement modifiées par la présence du cylindre dans le cas KC=3. 1


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  • Annexes : 58 réf

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