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Expert in hydrodynamics, fluid mechanics, marine operations. Strong experience made in the LHEEA in Ecole Centrale Nantes.
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inglês para francês: Testing WECs (Wave Energy Converters) in wave tanks General field: Ciência Detailed field: Mecânica/engenharia mecânica
Texto de origem - inglês Most types of wave tanks are set up with a fixed water depth. This is an issue for WECs as it does not always ensure the compliance of the wave kinematics between the model and the real scale. A solution is therefore to adjust the water depth in the tank, and this can be made possible either by adjusting the water level in the tank or by using an adjustable test-bed that can be set anywhere. As a result, the wave maker must also be set at the corresponding height. The piston-type does not require any adjustment and the plunging-type can easily be adjusted because it is constructed to move vertically. Concerning the flap-type wave maker, the modification is more complex because the whole wave maker system (paddles & motors) must be set at the right height. In addition to the wave kinematics similarity, the moorings similarity must also be satisfied. First of all, in order to satisfy the mooring length compliance, a grid of thread connection points can be put on the bottom of the tank to connect the moorings at a higher depth than the tank depth. It does not perturb the wave kinematics as much as large concrete blocks might do. Then, different technologies and materials can be used to create the scaled moorings, in order to reflect the correct hydrodynamic properties (stiffness and damping). However, even with these devices, the shallow water basin must be sufficiently wide to ensure reproducibility in term of moorings length, especially for catenary moorings. Finally, basins with a sloping bottom may be relevant to test WECs, in order to better reproduce a possible change in bathymetry.
Tradução - francês La plupart des bassins de houle disposent d´une profondeur d´eau constante. Ceci est problématique pour les tests de WECs dans la mesure où la correspondance entre la cinématique de vague à l´échelle bassin et l´échelle réelle n´est pas toujours respectée. Une des solutions est d´ajuster la profondeur d´eau du bassin, et ceci peut être rendu possible soit en ajustant le niveau d´eau dans le bassin, soit en utilisant un fond amovible pouvant être positionné à la hauteur souhaitée. Par conséquent, le générateur de houle doit aussi être placé à la hauteur correspondante. Le générateur de type piston ne nécessite aucun ajustement et le générateur de type plongeur peut être ajusté facilement car il est fait pour être translaté verticalement. Concernant le générateur de type volet, la modification est plus complexe car l’ensemble du générateur (volet & moteurs) doit être positionné à la bonne hauteur. Outre la correspondance en termes de cinématique de vague, la similitude doit également être assurée pour les ancrages. Tout d’abord, afin de satisfaire à la correspondance en termes de longueur d’ancrage, il est possible de disposer une structure au fond du bassin, dotée de points d’amarrages placés plus haut que le fond du bassin. Cela perturbe moins la cinématique de la houle par rapport à des blocs de béton. Puis, différentes technologies et matériaux peuvent être utilisés pour créer les ancrages à l’échelle réduite et respecter ainsi les propriétés hydrodynamiques (raideur et amortissement). Cependant, malgré ces systèmes, le bassin de faible profondeur doit être suffisamment large pour assurer la correspondance en termes de longueur d’ancrage, surtout pour les ancrages caténaires. Enfin, les bassins disposant d’un fond inclinable peuvent s’avérer utile pour tester les WECs afin de mieux reproduire un éventuel changement de bathymétrie.
inglês para francês: Wave passive absorbers General field: Ciência Detailed field: Mecânica/engenharia mecânica
Texto de origem - inglês The role of passive absorber is to damp out any wave reaching its boundary, trying to avoid the reflection of waves. Passive absorbers are usually beaches, and can be different structurally (wire screens, transversal bars,…) and geometrically (constant slope, parabolic,…). Beaches are commonly mounted in front of the wave maker, to absorb most of generated waves. However, in this configuration, the beach doesn’t absorb the waves radiated, diffracted and reflected by the tested device in other directions than the beach. Many facilities are equipped with removable foam wedges, such as University of Plymouth’s wave flume and Edinburgh wave tank, whose team experimented in 1976 vertical wedge cages for beaches. For the curved tank, the beach is built using a mixture of Polyether skeleton foam and a geo-textile, Tensar.
The ideal beach material would have forces that are proportional to the first power of water velocity and would ideally present the same impedance to waves as unobstructed water. Reynolds number for the smallest amplitudes and longest period waves shows that we are in the viscous flow regime but the larger waves have forces which rise with velocity squared. The best compromise is achieved if the beach density can be progressively increased with depth. With an increase in wedge thickness this makes the inevitable rise in impedance gradual. (Salter, 2003)
Tradução - francês Le rôle des absorbeurs passifs est d´amortir n´importe quelle vague atteignant le bord, essayant ainsi d´éviter la génération de vagues réfléchies. Les absorbeurs passifs sont souvent des plages, et peuvent être structurellement différentes (inclinaison constante, parabolique,…). Les plages absorbantes sont généralement placées en face du générateur de vagues et absorbent la plupart des vagues qui ont été générées. Cependant, dans cette configuration, la plage ne peut pas absorber les vagues radiées, diffractées et réfléchies par le système étudié vers une autre direction que celle de la plage. Plusieurs installations sont équipées de structures en mousse retirables, telles que le canal à vagues de l´Université de Plymouth et le bassin de houle d´Édimbourg, dont les équipes ont testé des plages faites de structures verticales en grillage. Concernant le bassin incurvé, la plage est réalisée à partir d´un mélange de mousse polyéther et d´un géotextile, le Tensar.
Le matériau idéal à utiliser pour une plage exercerait des forces proportionnelles au terme du premier ordre de la vitesse de l´eau et aurait une impédance identique à celle de vagues n´ayant pas rencontrées d´obstacle. Le nombre de Reynolds pour les vagues de petites amplitudes et de longues périodes montre que nous sommes en régime visqueux mais que les plus grandes vagues exercent des efforts qui croissent avec le carré de la vitesse. Le meilleur compromis est atteint si la densité de la plage augmente avec la profondeur. Une augmentation de l´épaisseur de la structure absorbante entraîne inévitablement une hausse graduelle de l´impédance. (Salter, 2003)
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