Non-linear wave propagation over a 3D variable bathymetry

Modélisation non-linéaire de propagation de houle sur un fond variable tridimensionnel

Maïté Gouin (1, 2) , Guillaume Ducrozet (1) , Pierre Ferrant (1)

1 LHEEA - Laboratoire de recherche en Hydrodynamique, Énergétique et Environnement Atmosphérique
2 IRT Jules Verne - Institut de Recherche Technologique Jules Verne [Bouguenais]

This paper deals with the validation of the HOS model for wave propagation over a 3D variable bottom. A fully non-linear High-Order Spectral (HOS) model, already developed for a flat bottom in the LHEEA Lab of Ecole Centrale de Nantes, has been expanded to a variable bottom. This model is an accurate and efficient method thanks to the surface formulation coupled with the spectral resolution. Validations in 2D have already been presented and here we focus on the three dimensional problem by presenting wave focusing of regular and irregular waves over an elliptical mound. Several comparisons with experiments are included.

L'objectif de ce papier est de montrer les capacités du modèle HOS développé au LHEEA (ECN, Nantes) à modéliser la propagation de houle sur un fond variable tridimensionnel. Le modèle HOS initial est un modèle pseudo-spectral résolvant le problème non-linéaire complet surfacique avec un fond plat ou supposé infini. De récents développements ont permis d'étendre ce modèle à la prise en compte d'un fond 2D variable en espace. Des validations bidimensionnelles ont déjà été présentées. Ici, nous nous intéressons à l'écriture de la méthode en formalisme 3D. Le cas test tridimensionnel de propagation de houle au-dessus d'une ellipsoïde immergée a été choisi afin de démontrer l'efficacité du modèle développé et des comparaisons aux expériences sont présentées.

Domaines: Mécanique des fluides [physics.class-ph]

Maïté Gouin, Guillaume Ducrozet, Pierre Ferrant. Modélisation non-linéaire de propagation de houle sur un fond variable tridimensionnel. 15èmes Journées de l'Hydrodynamique, Nov 2016, Brest, France. ⟨hal-01495567⟩