Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université Mohamed Boudiaf des Sciences et de la Technologie - Mohamed Boudiaf d’Oran
Affiliation
Département de Génie Maritime
Auteur
TEFIANI, Lotfi
Directeur de thèse
Nehari Driss (Docteur)
Filière
Génie Maritime
Diplôme
Magister
Titre
Influence de la forme geometrique d’un cylindre sur un ecoulement oscillatoire
Mots clés
cylindre. ecoulement. pipeline. sous marin.
Résumé
Les pipelines sous-marines, les piliers des structures marines, l’un des sujets les plus importants en génie marine. Afin de s’assurer que ces structures cylindriques sont stables et fonctionnelles au cours de leur vie, une attention doit être accordée à leur conception. Dans la phase de conception, il faut tenir compte de tous les paramètres qui peuvent influencer sur leur stabilité (les offshores, les pipes …etc.). Le type de la section transversale du cylindre est l’un des paramètres clé de son stabilité, la section circulaire est largement utilisée. Mais, les cylindres non circulaires comme les cylindres elliptiques sont parfois préféré, plutôt que le cylindre circulaire, pour des applications spéciales. En ce sens, le présent article traite une investigation numérique sur l’influence de la forme géométrique d’un obstacle cylindrique implanté dans un écoulement oscillatoire. L’obstacle cylindrique est de section elliptique ; où on fait varier le rapport elliptique (qui le rapport entre le grand axe et le petit axe de la section elliptique) dans une large gamme ; du cas du cylindre circulaire au cas d’un cylindre elliptique profilé. La direction de l’écoulement est orientée le long du grand axe. Trois régimes de la carte Tatstuno et Bearman [1990] ont été étudiée à savoir : le régime symétrique A et les deux régimes asymétriques D et F. Une présentation des structures du champ d’écoulement ainsi que le calcul des coefficients de Morison de la force longitudinale et de l’écart type (r.m.s) de la force transversales en fonction du rapport elliptique ont été effectués. Le champ de vorticité et de pression pour le cas des cylindres de section faiblement elliptique se montre très comparable à celui d’un cylindre circulaire qui se trouve dans un écoulement oscillant. Le tracé tourbillonnaire pour le cas du régime A reste toujours symétrique malgré le changement incessible du rapport elliptique. D’autre part, au fur à mesure qu’on fait diminuer ce rapport l’asymétrie de l’écoulement s’affaiblit pour les deux régimes asymétriques D et F. Plus encore, à partir d’une certaine valeur limite du rapport elliptique pour chaque régime, l’écoulement devient complètement symétrique comparable au régime A. De faite, la composante longitudinale prédite de la force qui agisse sur le cylindre décroit avec la réduction de ce rapport. Ceci se traduit de la même manière sur le comportement des coefficients de Morison. En ce qui concerne le régime symétrique A, la force transversale ne se manifeste pas pour tous les rapports considérés. D’autre part, la force transversale pour le cas des deux régimes asymétriques décroit rapidement avec l’augmentation de l’ellipticité du cylindre.
Date de soutenance
avril 2010
Cote
02-16-0000065
Pagination
63 pages
Illusatration
graphes. schemas
Format
21/31
Statut
Soutenue