Caractéristiques hydrodynamiques des brise-lames poreux dans les vagues régulières.

Abstract

الملخص (بالعربية) : الهدف من البحث المقدم في هذه الأطروحة هو تطوير نموذج رقمي باستخدام طريقة بدون شبكة، المستندة على النسخة المحسنة لطريقة الحدود المفردة (ISBM) ونظرية التدفقات غير اللزجة، لتحليل الهيدروديناميكي عدديًا، أداء حواجز الأمواج تحت تأثير الموجات العارضة العادية. تم تصميم هذه الطريقة المعقدة للغاية والمتطورة مؤخرًا بهدف القضاء على الحاجة إلى استخدام الشبكات للحل العددي للمشكلة، على عكس طرق العناصر والأحجام المحدودة والعناصر الحدودية التي تتطلب شبكات دقيقة لتحقيق نتائج محددة. حواجز الأمواج التي تم تناولها في هذه الدراسة عبارة عن حواجز مغمورة غير منفذة ومنفذة، مستطيلة وشبه منحرف، مفردة أو مزدوجة، مفصولة بمسافة تقاس من مركزها. تم فحص تأثيرات العديد من العوامل المتعلقة بهندسة حواجز الأمواج (ارتفاع وعرض الغمر، المسامية، والمسافة بين السدود المزدوجة). ينقسم مجال السوائل الكلي إلى ثلاث مناطق، الأولى حيث تصل الموجات (التدفق الداخلي)، والثالثة حيث تنتقل الموجات (للخارج)، والثانية، تقع بين المنطقتين السابقتين، ومحددة، على التوالي، بالجدران القابلة للاختراق. حواجز الأمواج والسطح الحر وقاع البحر وحدود انتشار مناطق الدخول والخروج. في حالة حواجز الأمواج المسامية، تم اعتماد شروط حدودية مسامية ماصة للجانبين الأمامي والخلفي لكل حاجز أمواج، على التوالي ---------------------------------------------- Anglais: The objective of the research presented in this thesis is the development of a numerical model using a meshless method, based on the improved version of the singular boundary method (ISBM), and the theory of non-viscous flows, to numerically analyze the performance of breakwaters under the effect of regular normal incident waves. This very complex and sophisticated method was designed very recently with the aim of eliminating the need to use meshes for the numerical resolution of the problem, unlike the finite element, control volume and boundary element methods which require fine meshing to achieve accurate results. The breakwaters considered in this study are submerged dikes impermeable and permeable, rectangular and trapezoidal, single or double separated by a distance measured from their center. The effects of several parameters relating to the geometry of the breakwaters (height and width of submersion, porosity, and distance separating the dual breakwaters) are examined. The total fluid domain is divided into three regions, the first where the waves arrive (inflow), the third where the waves are transmitted (output), and the second, located between the previous two, delimited by, respectively, the rigid walls breakwaters, the free surface, the seabed, and the propagation limits of the entry and exit regions. In the case of porous breakwaters, absorbent porous boundary conditions were adopted for the front and rear sides of each breakwater, respectively. ----------------------------------------------Français: L'objectif de la recherche présentée dans cette thèse est le développement d'un modèle numérique utilisant une méthode sans maillage, basé sur la version améliorée de la méthode des frontières singulières (ISBM), et la théorie des écoulements non visqueux, pour analyser numériquement les performances de brise-lames sous l'effet de vagues incidentes normales régulières. Cette méthode très complexe et sophistiquée a été conçue très récemment dans le but d'éliminer le besoin d'utiliser des maillages pour la résolution numérique du problème, contrairement aux méthodes des éléments finis, des volumes de contrôle et des éléments de frontière qui nécessitent un maillage fin pour obtenir des résultats précis. Les brise-lames considérés dans cette étude sont des digues immergées imperméables et perméables, rectangulaires et trapézoïdales, simples ou doubles séparées par une distance mesurée à partir de leur centre. Les effets de plusieurs paramètres relatifs à la géométrie des brise-lames (hauteur et largeur de submersion, porosité et distance séparant les doubles brise-lames) sont examinés. Le domaine fluide total est divisé en trois régions, la première où arrivent les vagues (afflux), la troisième où les vagues sont transmises (sortie), et la seconde, située entre les deux précédentes, délimitée respectivement par les parois rigides des brise-lames, la surface libre, le fond marin et les limites de propagation des régions d'entrée et de sortie. Dans le cas des brise-lames poreux, des conditions aux limites poreuses absorbantes ont été adoptées pour les faces avant et arrière de chaque brise-lames, respectivement.