N/Ref : FEM-SAS-2024-574
18/12/2024
L’institut France Energies Marines
France Energies Marines est un centre de recherche et d’innovation sur l’éolien en mer à l’impact industriel, économique et sociétal reconnu en France et à l’international. Sa mission ? Lever les verrous auxquels est confronté le secteur de l’éolien offshore. Soutenu par l’Etat, porté par une équipe multidisciplinaire de plus de 90 collaborateurs, un réseau d’experts internationaux et des infrastructures uniques, l’Institut mène des projets de recherche multi-partenariaux guidés par l’excellence. Les résultats qui en découlent sont transférés à la filière sous la forme de prestations de recherche et d’expertise, de licences d’exploitation, de transfert de savoir-faire, ainsi que de participation à des comités d’experts et des réseaux. Ces activités sont structurées autour de quatre programmes thématiques complémentaires : caractérisation de sites, dimensionnement et suivi des systèmes, optimisation des parcs et intégration environnementale.
Contexte
France Energies Marines mène avec ses partenaires industriels et académiques le projet DIMPACT+ (2024-2027) qui vise à affiner les méthodes de calcul des efforts de vagues déferlantes sur les éoliennes en mer. L’impact de ces vagues peut engendrer des déformations structurelles locales et exciter certains modes de la structure. Les méthodes de calcul restent encore approximatives d’une part car les phénomènes de déferlement des vagues et d’interactions/impact avec la structure sont très complexes et que les capacités des moyens de modélisation numérique mais aussi physique sont encore limitées. L’un des axes du projet
consiste justement à fournir des informations plus précises sur les propriétés des vagues incidentes, en particulier sur les sites exposés aux vagues déferlantes, grâce à des modèles numériques adéquats.
Description du poste
Les vagues déferlantes peuvent induire des charges extrêmes (dites de slamming) sur les éoliennes offshores fixes et flottantes. Malgré les différents projets de R&D des dernières décennies, de nombreuses questions scientifiques restent à résoudre, en particulier : « Quelles sont les statistiques, la forme et les propriétés cinématiques des vagues déferlantes dans des conditions de mer sévères ? », afin de déterminer quelles conditions de test sont nécessaires pour estimer correctement les efforts de slamming lors de la conception des éoliennes offshore. Un intérêt particulier est porté sur les conditions de vagues en profondeur d’eau intermédiaire, y compris les effets induits par les variations de bathymétrie.
La modélisation complètement non-linéaire et dispersive basée sur la théorie potentielle (FNPF) sera utilisée pour étudier cette question. Le code de calcul principal sera Whispers3D (Yates et Benoit, 2015 ; Raoult et al. (2016) ; Zhang et Benoit, 2021) combinant une approche basée sur les polynômes de Chebyshev pour la distribution verticale du potentiel de vitesse et des méthodes numériques d’ordres élevés pour les discrétisations en temps et dans le plan horizontal. Ce code dispose déjà de modèles permettant de reproduire l’atténuation des vagues déferlantes (Simon et al., 2019), qui pourront être améliorés dans le cadre du post-doctorat proposé (travail sur les méthodes de modélisation de la dissipation d’énergie due au déferlement et sur les critères d’initiation et d’arrêt de déferlement). En complément, le travail pourrait également être étendu à une approche FNPF par méthode des éléments de frontière (BEM) (Grilli et al., 1989), pour comparaison ou reproduction des conditions de test en laboratoire. Un terme de dissipation d’énergie des vagues déferlantes similaire est inclus dans ce modèle (Mohanlal et al., 2023) et permet des simulations à long terme.
Le.a candidat.e choisi.e sera tenu de :
- Participer à la définition des expériences numériques, réaliser des jeux de simulations avec les modèles FNPF mentionnés ci-dessus, et analyser les résultats,
- Participer aux actions de développement et d’amélioration de ces codes FNPF pour ce qui concerne le déferlement, et montrer les apports des développements via des cas-tests de validation par comparaison à des mesures expérimentales.
- Générer une base de données numérique des propriétés des vagues déferlantes,
- Participer aux réunions du projet DIMPACT+, échanger sur les méthodes utilisées et les cas tests choisis et partager les résultats avec les autres partenaires du projet,
- Diffuser les résultats (rédaction d’articles scientifiques, préparation d’une base de données et participation à des conférences internationales).
Le travail s’effectuera en collaboration entre l’École nationale des ponts et chaussées, EDF R&D et France Énergies Marines.
Profil et compétences
Formation initiale
Docteur en mécanique des fluides, mécanique, sciences de l’ingénieur, mathématiques appliquées ou tout autre domaine pertinent.
Connaissances spécifiques
Requises :
- Hydrodynamique, physique des vagues
- Programmation (par exemple, Python, Matlab, Fortran, C++ …) pour la mise en place des modèles et l’analyse de données
Souhaitées :
- Expérience en utilisation de supers calculateurs
- Intérêt pour les énergies marines renouvelables
Qualités professionnelles
- Rigueur scientifique
- Bonne capacité rédactionnelle
- Bonne capacité à communiquer en anglais
- Motivation pour monter en compétences et acquérir de nouvelles connaissances
- Esprit d’équipe
Informations pratiques
- Type de contrat : Contrat à Durée Déterminée (CDD) de 18 mois
- Statut : cadre
- Lieu de travail : Laboratoire d’Hydraulique Saint-Venant (LHSV), un laboratoire de recherche commun entre EDF R&D et l’École nationale des ponts et chaussées, situé sur l’île des Impressionnistes à Chatou (78)
- Date de prise de poste : 05/05/2025
- Date limite de candidature : 02/02/2025
Conformément à la règlementation, à compétences égales, la priorité sera donnée aux personnes en situation de handicap.
Modalités de candidatures
- Les dossiers de candidatures doivent être composés d’un CV et d’une lettre de motivation.
- Pour candidater, rendez-vous sur le site web de France Energies Marines à la rubrique Nous rejoindre