Etude comportementale

Cahier des charges du binôme 1

"ÉTUDE COMPORTEMENTALE"

 

          Ce binôme est composé de Jessica Astier et de Solenne Fourgeaud (de la filière Sciences de l'Eau et Environnement).

Le contexte :  



          Le Pelamis s'apparente à un corps flottant à la surface de l'eau, oscillant au rythme des vagues qui passent. Son mouvement n'est cependant pas seulement imposé par la houle qu'il voit. Le dispositif est équipé pour réagir différemment selon l'état de la mer à la surface. Pour une petite houle, l'amplitude de son mouvement sera augmentée, alors qu'en présence d'une houle plus importante, son mouvement sera restreint afin de préserver l'intégrité de la structure. Connaître le comportement du système en fonction des paramètres du milieu est une étude nécessaire pour tout projet de développement. C'est pourquoi nous cherchons à réaliser une étude mécanique du dispositif afin d'évaluer les risques techniques de son éventuelle utilisation.

 

Nos objectifs :



          Nous comptons nous pencher sur différentes problématiques du mouvement du Pelamis. Parmi ces problématiques, se trouvent :

  • Le mouvement oscillatoire d'un Pelamis simplifié (deux cylindres reliés par une liaison pivot) soumis à une houle sinusoïdale. En tant que corps flottant cylindrique de grande longueur, il est soumis à deux types d'oscillations : des oscillations verticales et horizontales. Il pourra alors être intéressant de faire une analyse de fréquence de ces oscillations et d'étudier le phénomène de résonance.
  • Le système de conversion énergétique. En effet, les oscillations du Pelamis confèrent un mouvement aux pistons hydrauliques reliés au module. Ces pistons sont eux-mêmes reliés à des moteurs variables qui vont se charger de transformer l'énergie mécanique en énergie électrique.
  • L'estimation du risque d'endommagement de la structure interne et externe (fatigue cyclique, angle limite d'oscillations)


Les méthodes envisagées :



          Dans un premier temps, des recherches bibliographiques vont nous être utiles pour nos mises en équations et études paramétriques. Nous comptons nous appuyer en partie sur le travail effectué sur le projet Searev, dispositif houlomoteur conçu par le laboratoire de Mécanique des Fluides de Centrale Nantes. Deux thèses ont pour l'instant retenu notre attention:

  • "Optimisation hydrodynamique et contrôle optimal d'un récupérateur d'énergie des vagues" par G. Babarit
  • "Mouvements de grandes amplitudes d'un corps flottant en fluide parfait. Application à la récupération de l'énergie des vagues" par J.C. Gilloteaux

          Dans un second temps, nous nous attellerons à la mise en équation et à l'étude paramétrique des problématiques citées ci-dessus. Nous pourrons utiliser le logiciel COMSOL et ses modèles pour simuler les intéractions fluide-structure, ainsi qu'évaluer la fatigue due aux chargements cycliques induits par le mouvement du Pelamis.

          Finalement, nous effectuerons une mise en commun de nos résultats avec le reste du groupe. Nous confronterons ainsi nos résultats afin d'évaluer la viabilité de l'implantation d'une ferme de Pelamis dans la zone choisie initialement par le trinôme 3.


Planning prévisionnel (Gantt) :



 

Trinôme 3

Binôme 2