Développement de l’approche bi-fluide à turbulence résolue pour des applications de transport de sédiments
Encadrants
M. Julien Chauchat
M. Cyrille Bonamy
Résumé
Lors d’événements météorologiques extrêmes tels que les tempêtes, les vagues et les courants générés par les vents forts ont pour effet de mobiliser les sédiments au fond de la mer et de modifier significativement la morphologie des plages. Dans le contexte du changement climatique, la fréquence et l’intensité des événements météorologiques extrêmes devraient augmenter. Prédire l’évolution de la morphologie des plages pour des conditions d’écoulement intense est donc crucial pour le développement et la protection de l’environnement côtier. Dans cette thèse, une méthodologie de modélisation numérique pour laquelle la phase porteuse et la phase dispersée composée des particules sont vues comme des continuums (approche bi-fluide) est développée pour étudier les mécanismes à petite échelle jouant un rôle dans le transport intense de sédiments sous les vagues. Les simulations réalisées dans le cadre de cette thèse ont permis de mieux comprendre les effets de la taille des grains et de la forme des vagues sur le transport sédimentaire. De plus, jusqu’à présent, en raison des contraintes liées aux hypothèses faites pour dériver le modèle, celui-ci n’était applicable qu’à des configurations pour lesquelles les particules doivent être petites par rapport aux plus petites échelles turbulentes de l’écoulement. Pour éviter cette limitation, un nouveau modèle de correction prenant en compte les effets de taille finie des particules pour étendre le domaine d’applicabilité du modèle bi-fluide est proposé.