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Les vagues scélérates naissent des vagues aléatoires, essais dans le bassin de traction

Les vagues scélérates sont des vagues océaniques très hautes, pouvant tout aussi bien apparaitre sur mer calme qu’agitée. Ce phénomène soudain et difficilement prédictible est un phénomène rare mais qui nécessite d’être étudié. Elles viennent de faire l’objet d’une collaboration entre des chercheurs de Centrale Nantes, via le LHEEA, du CNRS et des universités de Paris et de Lille. Des essais en bassin de houle ont démontré qu’un ensemble de vagues aléatoires peut également provoquer la formation de vagues scélérates et font ainsi avancer leur compréhension.

le 15 septembre 2020

Le LHEEA est intervenu sur 2 volets dans ce projet, mettant en œuvre la complémentarité de ses moyens d’essais en simulation et en expérimentation en bassin.  

Pour la partie simulation, les équipes ont utilisé le logiciel HOS-NWT développé au LHEEA et disponible en accès libre. Ce logiciel, basé sur la méthode High-Order Spectral (HOS) est dédié à la génération et à la propagation de champs d'ondes hautement non linéaires dans des bassins de profondeur arbitrairement constante. Ces simulations permettent de reproduire fidèlement les essais en bassin et ainsi d’obtenir des données complémentaires aux données expérimentales en faisant tourner les simulations avec des jeux de paramètres différents de ceux des expériences.

Les essais en bassin ont eu lieu dans le bassin de traction de Centrale Nantes, d’une longueur de 140m. Les vagues sont générées par la mise en mouvement d'un volet articulé, parfaitement contrôlé, permettant ainsi de reproduire à échelle réduite des états de mer tels qu'ils sont observés à taille réelle dans l'océan. Lors de ces essais, des vagues aléatoires ont été produites pendant 5 heures consécutives dans le bassin. La combinaison de certaines vagues aléatoires ont conduit à des phénomènes extrêmes provoquant des vagues scélérates.
 

Ces essais ont abouti à la publication d’un article dans la revue Physical Review Fluids :

Emergence of Peregrine solitons in integrable turbulence for deep water gravity waves
G. Michel, F. Bonnefoy, G. Ducrozet, G. Prabhudesai, A. Cazaubiel, F. Copie, A. Tikan, P. Suret, S. Randoux, and E. Falcon

Physical Review Fluids 5, 082801(R) (2020) – Rapid Communication

DOI: 10.1103/PhysRevFluids.5.082801
 


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Publié le 14 septembre 2020 Mis à jour le 16 septembre 2020