Analyse de la dissipation de l'énergie des vagues dans l'interaction entre les vagues et les brise-lames en plaque horizontale à travers l'hydrodynamique des particules lissées

Cet article présente une comparaison numérique des comportements de dissipation de l'énergie des vagues d'un Brise-lames en Plaque Horizontale (HPB), d'un HPB Perforé (PHPB), d'un HPB Jumeau Vers le Bas (DTHPB), et d'un HPB Jumeau Vers le Haut (UTHPB) à travers le modèle de Simulation à Grand Écoulement (LES) introduit dans l'Hydrodynamique des Particules Lissées (SPH) par Di Mascio et al. Phys. Fluids 29, 035102 (2017), connu sous le nom de modèle δ-LES-SPH. La majorité des études existantes dans ce contexte se concentrent sur l'analyse des coefficients hydrodynamiques des structures, tandis qu'une analyse approfondie du processus de dissipation des vagues impliqué dans l'interaction vagues-structure fait défaut. Les analyses présentées dans cet article comblent cette lacune de recherche en considérant les interactions entre les vagues et le HPB, le PHPB, le DTHPB et l'UTHPB à travers le calcul et la comparaison des évolutions temporelles de l'énergie des vagues dissipée du volume d'eau à proximité de ces structures. Les résultats numériques démontrent que pour le HPB, l'énergie des vagues est dissipée de manière violente dans le volume d'eau au-dessus et derrière la structure. En revanche, pour le PHPB, l'écoulement des fentes sur la structure entre en collision avec le volume d'eau à proximité des fentes, entraînant la dissipation de l'énergie des vagues à cause de la présence de grands gradients de vitesse. La similarité dans le comportement de dissipation de l'énergie des vagues du HPB et du DTHPB est évidente, et les coefficients hydrodynamiques, y compris les coefficients de réflexion, de transmission, et de dissipation de l'énergie des vagues de ces deux structures montrent des différences insignifiantes. L'UTHPB, quant à lui, présente un comportement de dissipation de l'énergie des vagues différent. L'une des structures en plaque horizontale placée au niveau de l'eau calme entraîne un effet d'eau peu profonde et la rupture des vagues qui se produit au-dessus de l'UTHPB dans une moindre mesure que celle observée au-dessus du HPB.