Impact hydrodynamique bidimensionnel d'un corps parabolique sur une houle d'Airy reguliere - Archive ouverte HAL Access content directly
Journal Articles La Houille Blanche - Revue internationale de l'eau Year : 2017

Impact hydrodynamique bidimensionnel d'un corps parabolique sur une houle d'Airy reguliere

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Abstract

The problem of rigid parabola impact onto a regular Airy wave is considered in this article. The fluid is considered ideal, incompressible and in infinite depth. The liquid flow is assumed to be two-dimensional and potential. The velocity potential induced by the impact of the rigid parabolic body is calculated analytically by means of the Wagner theory. Pressure fields are computed semi-analytically by the Modified Logvinovich Model (MLM) without the fluid kinematics. Different impact models are introduced. Three asymptotic models valid near a previously define point : the crest, the middle and the through. For these three asymptotic models the Airy wave is approximated by a polynomial. Another model is presented, it is not asymptotic and it can take into account all the impact configurations of asymptotic models. For this last model the real shape of the Airy wave is retained. Three asymptotic models are compared for the following physical quantities : the wetted corrections, the pressure fields and the hydrodynamic loads. The case of a parabola impacting on a plane free surface is taken as a reference. It is shown that the configuration generating the more important hydrodynamic loading is obtained when the impact is in the through and when the parabola radius is close to the wave radius. For impact configurations near the crest and the through, asymptotic models are compared to the non-asymptotic model. We show that for an impact near the crest there is no difference between the two models. But when the impact is near the through, slight differences are obtained in terms of slamming coefficient. These differences come from the wetted correction which is overestimated by the asymptotic model. This is due to the polynomial approximation made on the wave profile.
Le problème d'impact hydrodynamique d'un corps parabolique bidimensionnel sur une houle régulière est abordé dans cet article. Le fluide est supposé parfait et incompressible. On se place dans le cadre de la théorie des écoulements potentiels et on résout le problème de Wagner linéarisé. Les champs de pression sont calculés au moyen de la méthode Modified Logvinovich Model (MLM) en négligeant la cinématique du fluide. Plusieurs modèles asymptotiques sont présentées selon que l'impact se produit au voisinage de la crête, du milieu et du creux d'une vague. On présente également un modèle quasi-analytique du problème appelée non-asymptotique. Cette solution permet de prendre en compte toutes les configurations précédentes. Les comportements des différentes configurations sont comparés en termes de corrections mouillées, de champs de pression et d'efforts hydrodynamiques. L'impact d'une parabole sur une surface libre plane est pris en tant que référence. Les résultats confirment que la configuration d'impact engendrant les efforts hydrodynamiques les plus importants est obtenue lorsque l'impact se produit dans le creux d'une vague et lorsque le rayon de la parabole tend vers celui de la vague. Pour des configurations d'impact au voisinage d'une crête et d'un creux, les modèles asymptotiques sont comparés au modèle non-asymptotique. On montre que pour un impact au voisinage d'une crête il n'y a pas de différence entre les deux modèles. Mais lorsque l'impact se produit au niveau d'un creux de légères différences sont obtenues en termes d'efforts. Elles sont dues à la correction de surface mouillée qui est surestimée par le modèle asymptotique à cause de l'approximation faite sur le profil de houle.
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hal-01784387 , version 1 (01-06-2021)

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Antoine Morvan, Yves-Marie Scolan. Impact hydrodynamique bidimensionnel d'un corps parabolique sur une houle d'Airy reguliere. La Houille Blanche - Revue internationale de l'eau, 2017, 103 (6), pp.49 - 56. ⟨10.1051/lhb/2017058⟩. ⟨hal-01784387⟩
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