Comment les vagues aléatoires déplacent-elles des objets flottants ? Des expérimentations menées dans les bassins d’essais de Centrale Nantes

Les équipes ont mené des expériences sur la diffusion de particules à la surface de l'eau sous l'influence d'un champ de vagues isotrope.

Pour ces tests, trois ingrédients clés sont nécessaires pour la génération du champ de vagues isotrope visé :

1. Le batteur de houle est piloté de manière à produire une génération de vagues multidirectionnelles couvrant un large étalement angulaire
2. Les murs latéraux, sur lesquels les vagues générées avec de grands angles se réfléchissent et reviennent vers le milieu du bassin
3. Un "mur" a été installé à l’extrémité du bassin en lieu et place de la plage qui permet habituellement d'absorber les vagues. Ce mur assure une réflexion complète des vagues, comme les murs latéraux

Ces trois éléments contribuent à ce que les vagues au centre du bassin arrivent de toutes les directions, constituant ce champ de vagues isotrope cible.

Les chercheurs ont mesuré les vagues générées en utilisant 17 sondes disposées sur une surface d’un mètre carré afin de déterminer la répartition angulaire des vagues et valider le caractère isotrope. Ils ont ensuite réalisé des enregistrements vidéo du déplacement des boules en polystyrène de tailles différentes flottant à la surface de l’eau dans ce même champ de vagues. Des essais longs ont été réalisés afin d'obtenir des statistiques fiables sur le mouvement des flotteurs. L'analyse de ces mouvements permet de caractériser la diffusion des particules flottant à la surface de l'eau.

Ces expériences vont permettre de mieux comprendre comment les vagues aléatoires déplacent des objets flottants et notamment de savoir comment la taille des objets par rapport à la longueur des vagues influence leur diffusion.

Le projet SOGOOD

L'objectif global du projet SOGOOD, financé par l’ANR, est de construire une approche interdisciplinaire combinant l'optique, l'hydrodynamique et les simulations numériques pour étudier les propriétés dynamiques, statistiques et thermodynamiques des gaz de solitons.
Le consortium SOGOOD est composé de quatre groupes universitaires ayant une expertise sur les expériences et la simulation numérique des ondes non linéaires (PHLAM-Université de Lille, LHEEA- Ecole Centrale de Nantes, MSC-Université Paris Diderot, LEGI-Université Grenoble-Alpes).

Auteur Matthieu Tierno - Doctorant au LHEEA
Photos Bertrand Malas – LHEEA Centrale Nantes