Dynamique de l’écoulement autour d’un cylindre vertical partiellement immergé
Résumé
Nous présentons des résultats expérimentaux et numériques de l’écoulement autour d’un
cylindre vertical partiellement immergé. Ce travail a pour but d’améliorer la
compréhension des efforts et de l’écoulement autour d’un cylindre vertical partiellement
immergé soumis à l’action d’un courant seul. L’étude est réalisée pour des nombres de
Reynolds compris entre 30 000 et 90 000 correspondant à un sillage turbulent, et des
nombres de Froude de 0,86 à 2,57 définis à l’aide du diamètre du cylindre.
Numériquement, la turbulence est modélisée par une méthode LES (Large-Eddy
Simulation) grâce au code YALES2 basé sur le couplage d’une méthode volumes finis et
d’une méthode level-set pour la modélisation de l’interface eau/air. L'attention est portée
sur le lien entre les phénomènes d’entraînement d’air, la dynamique de l’écoulement et
l’évolution des efforts agissant sur le cylindre. L’analyse des champs de vorticité et de
pression a mis en évidence une zone d’atténuation de l’émission tourbillonnaire se
trouvant dans une région proche de la surface libre. Les travaux expérimentaux et
numériques mettent en évidence une diminution de l’effort de traînée. Ces travaux
illustrent le lien entre l’évolution de la surface libre, la dynamique de l’écoulement autour
du cylindre et l’évolution des efforts de traînée.