Note publique d'information : L'analyse des processus non-linéaires de génération et de propagation de la houle
a constitué le cadre de cette thèse Afin d'améliorer la compréhension de ces phénomènes,
une méthode numérique dite High-Order Spectral (HOS), résolvant le problème de façon
non-linéaire, a été développée. Cette méthode, avec une formulation surfacique et
résolue de manière spectrale, associe précision et efficacité.Un traitement original
de la génération de houle non-linéaire est proposé. Il permet l'accès à des simulations
de champs de vagues tri-dimensionnels complexes, fortement cambrés, dans un bassin
de houle. Diverses comparaisons avec des expériences menées dans le bassin du Laboratoire
de Mécanique des Fluides de l'ECN sont présentées.Des simulations océaniques, en milieu
ouvert, sont également proposées. Un intérêt particulier est porté à l'étude de l'apparition
des vagues scélérates au sein de l'océan. L'importance des effets non-linéaires est
pointée ainsi que l'aptitude de la méthode à modéliser de tels phénomènes. Des comparaisons
avec les méthodes classiquement employées dans ce genre de La résolution du problème
de tenue à la mer est également envisagé. L'utilisation de la méthode HOS dans les
codes couplés, développés au Laboratoire de Mécanique des Fluides (potentiel, RANS,
SPH), est envisagée. Elle permettra la description précise de la houle incidente ;
le couplage est mis en place et validé sur un certain nombre de cas d'application.
Note publique d'information : This thesis deals with the analysis of the nonlinear process of generation and propagation
of gravity waves. A fully non-linear High-Order Spectral (HOS) model has been developped
to improve understanding of these phenomena.This is an accurate and efficient method
thanks to the surfacic formulation coupled with the spectral resolution. An original
treatment of the wave generation is introduced. It allows the simulation in a wave
basin of complex 3D wave fields, which could be very steep. Several comparisons with
experiments conducted in the ECN wave tank are presented. Then, oceanic simulations
in an open domain are proposed. A particular interest is put on the occurence of freak
waves in real seas. The significance of nonlinear effects as well as the abilities
of the model to correctly describe these phenomena are pointed out. Comparisons with
methods which are typically employed for this kind of simulation denote the relevance
of the HOS method used here. Finally, the problem of behaviour at sea is discussed.
The use of HOS method in coupled models developped in \emph{Laboratoire de Mécanique
des Fluides} is proposed. This will describe the incident wave field in a precise
and efficient way. This coupling is validate on different test-cases.
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