Simulation de la hauteur d'émergence de corps flottants à l'aide de la méthode PFEM

Abstract

Dans ce travail de fin d'études, une analyse numérique du phénomène de pop-up est entreprise. Ce phénomène a été étudié plusieurs fois de façon expérimentale ou descriptive par le passé, en particulier par Munns. L'étude porte principalement sur la hauteur atteinte par des corps flottants émergeant hors de l'eau, dans le but d'observer si des modèles numériques 2D implémentant la méthode PFEM permettent de reproduire efficacement des résultats d'expériences. L'hypothèse est faite que la génération de vortex à la suite du mouvement du corps flottant cause les variations observées de sa hauteur de sortie, aussi cette génération de vortex est étudiée en parallèle. Après divers tests menés avec le programme POLIFLOWS, écrit par Marco Lucio Cerquaglia, le même modèle que celui découvert expérimentalement se démarque : la hauteur atteinte en fonction de la profondeur de relâche se comporte comme une sinusoïdale décroissante. Il est également remarqué que la longueur d'onde de la sinusoïdale est en parfaite relation avec la fréquence de relâche des vortex. Ainsi, malgré le passage de 3 à 2 dimensions, les résultats obtenus sont très proches de ceux observés par Munns, ce qui suggère que l'approche numérique choisie est pertinente pour l'étude de tels problèmes.