v1.18.3 (1714)

Cours scientifique - TCM301 : Marine hydrodynamics

Domaine > Science des matériaux, mécanique, génie mécanique.

Descriptif

Ce cours a pour objectif de faire acquérir à des ingénieurs les bases théoriques de l’hydrodynamique navale nécessaires à la compréhension des phénomènes rencontrés dans la conception et la mise en œuvre des véhicules marins. Partant des notions et équations fondamentales de la mécanique des fluides, le cours développe les concepts spécifiques de l’hydrodynamique navale tels que l’équilibre et la stabilité du flotteur, les interactions du flotteur avec la houle, la résistance de vagues, la cavitation.

L’accent est mis sur l’initiation aux modèles théoriques pour la résolution numérique ainsi que sur les bases conceptuelles de l’analyse expérimentale. Les modèles d’écoulements simplifiés et les conditions aux limites appropriées sont introduits et discutés. La méthode de représentation par singularités est décrite dans le cas des problèmes de vagues et d’acoustique.

La théorie de l’aile portante instationnaire et les différents modèles de cavitation sont également abordés.

Concepts et outils sont en parallèle appliqués dans le cadre du cours de tenue à la mer.

Le cours inclut 4 séances d'Oceano-Météo pour l’ingénierie et le design. Cette partie du cours fournit une vue d'ensemble de la physique des forces rencontrées dans le domaine maritime
(ondes, courants, vagues).

Objectifs pédagogiques

Être capable de comprendre les phénomènes hydrodynamiques rencontrés dans la conception et la mise en œuvre des véhicules marins ou des structures offshore.

Être capable de comprendre l'impact des conditions météorologiques et océanographiques sur les opérations d'une structure en mer et sur son design.

nombre d'heure en présentiel

56

nombre de blocs

16

Volume horaire par type d'activité pédagogique : types d'activité

  • Modules 3A : 56

effectifs minimal / maximal

3/40

Diplôme(s) concerné(s)

domaines Saclay

Mention Energie.

Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'Ingénieur de l'Ecole nationale supérieure de techniques avancées

MF101, MF102

Format des notes

Numérique sur 20

Littérale/grade européen

Pour les étudiants du diplôme Mastère Spécialisé Génie Maritime : transport, énergie, développement durable

Vos modalités d'acquisition :

Session 1 : examen écrit
Session 2 : examen écrit ou oral

Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes écrêté à une note seuil)
  • le rattrapage est obligatoire si :
    Note initiale < 6
  • le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
    6 ≤ note initiale < 10
L'UE est acquise si Note finale >= 10
  • Crédits ECTS acquis : 5 ECTS

Le coefficient de l'UE est : 5

La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.

L'UE est évaluée par les étudiants.

Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'Ingénieur de l'Ecole nationale supérieure de techniques avancées

Vos modalités d'acquisition :

Session 1 : examen écrit
Session 2 : examen écrit ou oral

Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes écrêté à une note seuil)
  • le rattrapage est obligatoire si :
    Note initiale < 6
  • le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
    6 ≤ note initiale < 10
L'UE est acquise si Note finale >= 10
  • Crédits ECTS acquis : 4.5 ECTS
  • Scientifique acquis : 4.5

Le coefficient de l'UE est : 4.5

La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.

L'UE est évaluée par les étudiants.

Programme détaillé

1. Maritime hydrodynamics: Introduction
The Marine environment
Reminder on basic equations


2.  Meteocean
Introduction
Ocean basins
-   Oceans main features
-   Sea water composition and properties
-   Forces on the oceans
-   Ocean circulation & currents
-   Geostrophic balance


3. Meteocean
Tides
-   Tides Theory
-   Tidal forces
-   Harmonic method
-   Tidal currents
-   Measurements 
Wind gravity waves
-   Wind waves generation
-   Wave Kinematics (from Airy to higher order models)
-   Limited and infinite depths asymptotic trends


4. Hydrostatics


5. Meteocean
Wind gravity waves 
- Wave propagation
- Wave dissipation
 Sea-states
-   Directional wave spectra
-   Parametric description
-   Sea-states partitionning
-   Wave statistics – climatologies

Sea-states
-   Extreme events
-   Wave-current interactions
Available data
-   in-situ measurement
-   Satellite measurement
-   Wave models


6. Swell


7. Laplace equations - Method of singularities


8. Hydrodynamic Efforts


9. Theory of seakeeping
(Diffraction-Radiation)


10. Wave resistance


11. Lifting surface

 

12. CFD

13. CFD


14. Cavitation

 

15. Acoustics

 

16. Exam

Mots clés

Hydrodynamique navale
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