Etude du déferlement d'une onde de Stokes et de la dissipation associée par simulation directe

Abstract

Une étude numérique du déferlement d’une onde de Stokes est présentée et s’inscrit dans la compréhension de la transformation de l’énergie de la houle. Le code JADIM est utilisé. Une étude paramétrique, faisant varier la cambrure initiale de l’onde et le nombre de Reynolds, met en évidence différents régimes d’évolution des ondes. Un critère de déferlement est établi. Le calcul de la dissipation est validé. La dissipation des ondes non-déferlantes suit un modèle de diffusion équivalent. Pour les ondes déferlantes, un temps caractéristique de déferlement et la dissipation d’énergie sont évalués et exprimés en fonction des paramètres. La simulation directe apparaît pertinente pour décrire le déferlement. ABSTRACT: This work deal with a computational study of Stokes wave breaking and is related to the understanding of swell energy transformation. The numerical tool JADIM is used. Results of a parametric study where wave steepness and the Reynolds number varies shows different types of wave evolution. Dissipation calculation is validated. Non-breaking waves dissipation obeys to an equivalent diffusion model. For breaking waves, the total energy dissipation, caracteristic time scales have been related to problem and parameters. Direct numerical simulation seems relevant to study breaking waves.