Actualités > Offre de Thèse - Modélisation numérique de la récupération d’énergie des courants marins
• Directeurs de thèse :
◦ Erwan Liberge ( erwan.liberge@univ-lr.fr )
◦ Aziz Hamdouni ( aziz.hamdouni@univ-lr.fr )
• Date limite de candidature : 30 mai 2024
• Date de début de la thèse : 01 octobre 2024
• Financement : La Rochelle Université (2 100 € net mensuel)
Description :
On parle d’interaction fluide structure lorsqu’on étudie des dispositifs structurels (un foil par exemple) qui, sous l’effet d’un écoulement fluide (par exemple de l’eau), se déplacent et se déforment. L’écoulement est ainsi modifié, de même que son action sur la structure, et ainsi de suite. Cela impacte fortement les performances des dispositifs étudiés. Bien contrôlé, celles-ci peuvent être maximisées. A l’inverse, les interactions entre le fluide et la structure peuvent également conduire à la ruine du dispositif. La modélisation numérique de ces phénomènes est fondamentale pour le dimensionnement de structures immergées en contexte maritime.
Il est usuel pour modéliser numériquement ces phénomènes de coupler un solveur fluide avec un solveur structure. Bien que fonctionnelle, cette approche, de par l’adaptation du maillage fluide au déplacement du solide, la précision du maillage environnant les objets, et les couplages des différentes échelles de temps mises en jeu, nécessite des ressources importantes et ainsi un temps de calcul non négligeable.
L’objectif de la thèse est de proposer une formulation pour l’interaction fluide structure ne nécessitant pas le couplage de solveurs et éviter la coûteuse étape d’adaptation de maillage. Le travail se basera sur des travaux récents proposant des formulations quadridimensionnelles (espace-temps) de la mécanique des milieux continus. Dans un premier temps, nous proposons d’étendre ces formulations aux problèmes d’interaction fluide structure. Dans un deuxième temps, nous proposons de discrétiser le modèle continu ainsi construit via une méthode de lattice Boltzmann1, inspirée de travaux récents portant sur l’utilisation de cette méthode en relativité.
Après validation, la méthode développée sera appliquée à la récupération de l’énergie des courants marins. L’énergie issue des courant marins apparaît comme une source résiliente et stable en comparaison des énergies éoliennes ou houlomotrices et est ainsi promise à un avenir prometteur. Elle permettrait de fournir autour de 20 % de la consommation électrique mondiale, sans souffrir des incertitudes liées à la météo. En effet, ces systèmes de récupération de l’énergie issus des courant marins étant parfaitement localisés géographiquement, les rendements sont donc parfaitement connus. On s’intéressera ici à la récupération de l’énergie des courants marins via une aile battante oscillante, et plus précisément à sa modélisation numérique afin de prédire les rendements espérés.
La participation à des séminaires scientifiques, colloques et conférences fera partie intégrante de la formation du/de la doctorant(e)
Profil recherché :
Le/la candidat(e) doit avoir un diplôme de master ou équivalent en mécanique ou en mathématiques appliquées. Il devra être intéressé par le développement des méthodes numériques.
Pour la partie programmation informatique, le/la candidat(e) devra se montrer motivé pour l’apprentissage de nouveaux logiciels et langages. Une connaissance de C++, python, CUDA ou opencl serait un plus.