CDD Doctorant en Etudes expérimentales et numériques de l’interaction bateau-ouvrage avec des expérienc

Missions :
Au CNRS, sur le site du Futuroscope, l’équipe Curiosity de l’institut Pprime souhaite recruter un doctorant ou une doctorante dans le cadre d’une collaboration avec les Voies Navigables de France (VNF) et le Laboratoire de Mathématiques et Applications (LMA) de Poitiers afin d’étudier la navigation en milieu confiné dans une optique d’interaction fluide-structures. En complément à un post-doctorat en cours sur une revisite des travaux théoriques sur les effets de confinement hydraulique et ondulatoire pour un bateau fluvial en interaction avec l’ouvrage (typiquement un canal à forme trapézoïdal), nous souhaitons désormais alimenter les études théoriques par des expériences permettant de cribler les modèles ainsi que de guider les modélisateurs vers les modèles pertinents du fait de lacunes dans la compréhension des phénomènes tels que révélées par l’analyse de la littérature et que les expériences pourraient combler.
Par exemple, un des enjeux consiste à déterminer la vitesse critique d’un bateau fluvial correspondante à l’apparition des phénomènes hydrauliques de confinement qui se traduisent par un courant de retour autour de la carène du navire, une variation du niveau du plan d’eau, une modification de la résistance à l’avancement du navire en fonction de la géométrie de la voie d’eau, de sa rugosité de la pente ou de la présence d’un courant, des caractéristiques d’architecture naval du bateau comme le coefficient de bloc ou les frottements sur la carène [1,2].
Activités :
Le travail du post-doctorant théorique en soutien à la future thèse a d’abord été bibliographique sur la base d’un état de l’art fourni par VNF des théories scientifiques disponibles dans le domaine de la voie d’eau. Le consortium ainsi constitué entre Pprime, le LMA et VNF travaille depuis lors à étendre les théories sur la navigation en milieu confiné issues de la littérature en retirant les simplifications et inexactitudes et, en tentant de les unifier dans une théorie complète intégrant les connaissances pratiques ainsi que les formulations de type ingénierie avec les travaux en mathématiques appliquées sur les calculs de résistance à l’avancement du navire pour aboutir à une formulation analytique de l’ensemble qui puisse servir de base opérationnelle.
Une analogie entre le comportement théorique d’un écoulement au-dessus d’un obstacle de fond occupant toute la largeur du canal et l’approche dite énergétique de la navigation en milieu confiné a été par ailleurs découverte indépendamment par l’équipe de Pprime dans le cadre d’une autre étude de nature expérimentale sur les régimes hydrodynamiques (hydrauliques+dispersifs) des écoulements sous-critiques et transcritiques inhomogènes (Figure 1). Fort de cette ressemblance qui permet de calculer dans les deux cas une vitesse critique d’entrée dans le régime transcritique (avec une augmentation conséquente de la résistance à l’avancement du navire dans le cas
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