PROPOSITION DE THESE : Modélisation expérimentale et numérique du Power Take Off d’un bassin houlomoteur

CDD

Sujet : Modélisation expérimentale et numérique du Power Take Off d’un bassin houlomoteur

Description :

Geps Techno est une jeune entreprise d’ingénierie dans le domaine des énergies marines renouvelables et de la stabilisation des structures en mer.  Créée en 2011, elle a développé des technologies innovantes de production d’électricité et de stabilisation en mer autour de son projet directeur MLiner, plateforme hybride de production d’énergie en mer.  Sur la base de ces innovations de rupture, elle commercialise aujourd’hui ses premières applications commerciales et poursuit le développement de ses technologies dans le domaine de la moyenne et de la forte puissance.

Le système houlomoteur conçu par Geps Techno est constitué d’un flotteur contenant des compartiments partiellement remplis d’eau. Lorsque le flotteur est mis en mouvement par les vagues, l’eau contenue dans le flotteur est mise en mouvement. L’énergie est extraite à l’aide d’une turbine placé judicieusement au sein de l’écoulement interne.

Deux thèses se sont déjà focalisées sur l’étude de ce système. Ces deux thèses s’intéressent à la modélisation de l’écoulement à l’intérieur du système [1, 2] et au couplage entre les mouvements du flotteur et les mouvements de l’eau à l’intérieur de celui-ci [3, 4]. Les résultats de ces travaux serviront de base pour la réalisation du travail proposé.

Le projet de cette thèse porte sur la modélisation expérimentale et numérique de l’extraction de l’énergie de l’écoulement interne par la turbine. La modélisation numérique pourra s’appuyer sur le modèle numérique en volume finis de l’écoulement interne déjà existant (OpenFOAM) ou sur des modèles en fluide parfait. Cette modélisation devra rendre compte de l’instationnarité intrinsèque de l’écoulement et de la présence de la surface libre. Le banc d’essai industriel à l’échelle ¼ de Geps Techno permettra d’étudier expérimentalement de phénomène et de bien comprendre son fonctionnement. Les modèles physiques permettront aussi de valider les résultats de l’étude numérique.  Dans un second temps, en s’appuyant sur les résultats des thèses précédentes, la modélisation de l’ensemble du système sera réalisée. Ce modèle permettra de calculer précisément la puissance mécanique extraite à partir des caractéristiques de l’état de mer. Des essais en bassin seront réalisés pour comprendre l’ensemble de la chaine de conversion de l’énergie (du flotteur à la turbine) et valider les résultats du modèle numérique complet.
Les résultats de ce modèle seront aussi comparés aux données réelles obtenues sur les différentes bouées de Geps Techno.

Directeur de thèse : Yves-Marie Scolan

Laboratoires d’accueil pressentis : LBMS (ENSTA Bretagne, à Brest) et LEGI (Grenoble)

Financement : CIFRE

Candidature :  Envoie d’une lettre de motivation et d’un CV à recrutement@geps-techno.com

Références :
[1] G.Fourestier. Modélisation expérimentale et numérique de l’écoulement au sein d’un système convertisseur de l’énergie de la houle. Thèse de doctorat, Université de Bretagne Occidental, France
[2] Gaspard Fourestier, Timothée Santagostini, Marc Le Boulluec, Philippe Magaldi, YvesMarie Scolan, Modélisation expérimentale et numérique d’un tourbillon de vidange avec injection en régime super-critique, La Houille Blanche  (5) 35-41 (2017), DOI: 10.1051/lhb/2017042
[3] J. Ercolanelli, M. Le Boulluec, Y-M. Scolan, A. Babarit, P. Magaldi- 2018 – Experimental and numerical investigation of sloshing in anti-roll tank using eff ective gravity angle, 33rd IWWWFB, Guidel-Plages, France
[4] J. Ercolanelli, G. Fourestier, T. Santagostini, Y-M. Scolan, M. Le Boulluec, A. Babarit, P. Magaldi, and C. Le Gall. Experimental and numerical assessment of the performance of a new type passive anti-roll stabilisation system. In VII International Conference on Computational Methods in Marine Engineering, Nantes, France, 2017.