Modélisation numérique d'une structure oscillante en tangage et pilonnement, avec prise en compte de l'interaction Fluide-Structure

Les politiques de lutte contre les emissions de CO2 etant de plus en plus exigeantes et la demande energetique etant en constante augmentation, les energies renouvelables sont percues actuellement comme devant etre un apport important dans le mix energetique mondial. Parmi elles, l'energie hydrolienne presente l'avantage d'une intermittence parfaitement connue et tres predictible. La recherche de cette these s'inscrit dans le cadre du projet PoHyCA (Pompe Hydrodynamique pour la Compression d'Air) mene par Segula Technologies. Il consiste a la realisation d'une pompe hydrodynamique innovante pour la compression de l'air dans un reservoir de stockage, l'objectif final etant la production de l'energie electrique. La pompe PoHyCA capte l'energie des courants marins a l'aide d'une structure portante oscillante qui se deplace sous l'effet des efforts hydrodynamiques issues de l'ecoulement environnant. On s'interesse dans ces travaux a l'evaluation de la dynamique de la structure portante deformable. Une approche en interaction fluide-structure (IFS), utilisant un schema de couplage implicite, est mise en place afin de prendre en compte les deformations de la structure, induites des efforts hydrodynamiques. Le modele developpe prend egalement en compte les grands deplacements angulaires et verticaux de la structure. Il est d'abord applique a une plaque oscillante rigide documentee experimentalement issue de la litterature, et des resultats similaires sont obtenus. Nous montrons que la flexibilite du profil entraine notamment une diminution de l'aptitude a la propulsion. Le modele est ensuite applique a un hydrofoil soumis a un mouvement oscillatoire de pilonnement et de tangage. Nous montrons que dans certaines configurations, les deformations de la pale peuvent ameliorer le rendement energetique.