Trinôme 4: Laetitia Grimaldi - Sébastien Voisin - Sophie Ricci


Géometrie et maillage avec digue


Définition du domaine

Fichiers générés par le mailleur

Objectif des simulations


Définition du domaine

Le maillage est effectué sous Matisse à partir d'une géométrie similaire à celle utilisée lors de la simulation sans digue. La digue est ici une géométrie simple, rectangulaire, dont on peut faire varier la hauteur, la largueur et son angle d'incidence avec l'horizontal.

Il est trés important de resserrer le maillage autours de la digue car sinon la digue sera "invisible" pour Telemac. En effet, la bathimétie dans Telemac se fait grâce à celle des points du maillages, il est donc indispensable d'avoir plusieurs points de maillage dans la largeur de la digue. Cela nous oblige à prendre un critère trés fin (de l'ordre du métre) et à surestimer volontairement l'épaisseur de la digue (6 m).

Ci-dessous, les maillages utilisés pour les différentes digues :

Digue à 0 degré d'incidence

Digue à 30 degrés d'incidence

Digue à 45 degrés d'incidence

Digue à 60 degrés d'incidence

Remarque: La digue se trouve à l'endoit où le maillage est le plus fin, pour les raisons expliquées plus haut.

Etant données les proportions de notre domaine et les résultats des simulations sans digue nous avons pu décidé de dimensions particulières pour notre protection.
Nous considèrerons des digues de 60 m de long, implantées à 230 m sur la verticale. L'objet est implanté à x=150m, on a donc une digue centrée lors de l'impact sans incidence, par contre, lors des simulations sans incidence on décentre légèrement la digue pour accentuer la déviation.


Fichiers générés par le mailleur

Pour chaque simulation il nous a fallu générer un nouveau maillage et de nouvelles conditions aux limites. Matisse génère ainsi un fichier de maillage et un fichier de conditions aux limites exploitables sous Telemac à l'aide d'un fichier cas.
Ce fichier cas regroupe les paramètres de la simulation comme le pas de temps, le nombre d'itérations, et les paramètres physiques (rugosité...).
Les fichiers de résultats sont visualisés sous Rubens.

Ci-dessous, tous les fichiers qui nous ont permis de faire les simulations avec telemac:

incidence - hauteur de digue

fichier géométie fichier de conditions aux limites

0° - 2m

géom-0-2.txt conlim-0-2.txt

0° - 5m

géom-0-5.txt conlim-0-5.txt

0° - 7m

géom-0-7.txt conlim-0-7.txt

0° - 10m

géom-0-10.txt conlim-0-10.txt

0° - 12m

géom-0-12.txt conlim-0-12.txt

30° - 5m

géom-30-5.txt conlim-30-5.txt

30° - 10m

géom-30-10.txt conlim-30-10.txt

45° - 5m

géom-45-5.txt conlim-45-5.txt

45° - 10m

géom-45-10.txt conlim-45-10.txt

60° - 5m

géom-60-5.txt conlim-60-5.txt

60° - 10m

géom-60-10.txt conlim-60-10.txt

Le fichier cas.txt permettant de régler les paramètres et d'appeler les bons fichiers.

Ces fichiers sont répértoriés dans le répertoire produit.


Objectif des simulations

L'objectif des simulations est de tester l 'efficacité de la digue en fonction de sa hauteur et de son incidence.

Nous avons effectué plusieurs simulations en changeant la hauteur de digue et l'incidence pour mettre en évidence leurs effets sur la hauteur d'eau et les vitesses.


L'effet freineur de la digue peut être mis en évidence lors de l'étude des digues sans incidence, c'est la hauteur de la digue qui est ici le paramètre à examiner.

Nous avons alors décidé de présenter le profil en coupe 2D de la hauteur d'eau le long de l'avalanche et à l'abcisse x=150m (milieu du domaine) pour différentes digues ainsi que pour la simulation sans digue afin de comparer l'efficacité de chaque digue.


L'efficacité de la digue est évaluée grâce à la perte d'énergie cinétique au passage de la digue.
Cette perte d'énergie cinétique est proportionnelle à:

Une première étude consiste à représenter les profils de perte d'énergie cinétique le long d'un segment [a,b] placé à une distance donnée derrière la digue (voir ci-dessous) pour différentes hauteurs de digues sur un même graphe.

On réalise dans un deuxième temps, une moyenne de la perte d'énergie sur ce segment afin de tracer le graphique de la perte d'énergie totale en fonction de la hauteur de la digue.


Enfin, l'analyse des simulations avec incidence permet de mettre en évidence l'effet de déviation dû à la digue en fonction de son inclinaison et de sa hauteur. On estimera cet effet grâce au rapport d/D (voir ci-dessous) pour chaque digue.