Radiation d'ondes de gravite par les deplacements de grande amplitude d'un corps immerge : comparaison des approches frequencielle et instationnaire

par Pierre Ferrant

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Patrice Sulmont.

Soutenue en 1988

à Nantes .

mots clés

Résumé

On modelise l'ecoulement potentiel tridimensionnel engendre par les mouvements de translation forces de grande amplitude d'un corps immerge sous la surface libre d'un fluide parfait, en profondeur infinie. La condition de glissement sur le corps est satisfaite sur la position instantanee exacte de celui-ci, tandis que la condition de surface libre est linearisee. L'etude est menee d'une part dans le domaine frequenciel, le mouvement etant periodique et le phenomene etabli, et d'autre part dans le domaine temporel, l'evolution du systeme etant simulee a partir de son etat initial pour un mouvement quelconque. Pour chacune de ces approches, le potentiel des vitesses est deduit d'une representation integrale reduite a la surface du corps. Les methodes de resolution numerique du probleme integral sont formulees sans restriction quant a la geometrie du corps ou au type de mouvement. Elles sont ensuite appliquees au probleme du mouvement de pilonnement sinusoidal de corps axisymetriques. La prise en compte de la non-linearite de frontiere associee a la condition de glissement permet d'obtenir des resultats inedits. On observe en particulier pour certaines frequences une importante dispersion de l'energie transmise au fluide sur les differentes harmoniques du champ de vagues. Ces observations ont suscite une campagne d'essais qui a confirme les resultats numeriques. La mise au point d'une procedure d'evaluation rapide de la fonction de green instationnaire a egalement permis le developpement d'un code de calcul particulierement rapide resolvant le probleme de radiation instationnaire linearise. Differentes applications de ce code sont decrites. Enfin, les avantages et les possibilites d'extension respectifs des deux approches du probleme de radiation en grands deplacements sont discutes

Titre traduit

Gravity waves radiated by the large amplitude motion of a submerged body. Comparison of frequency and time-domain approaches

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