Stage M2 - Modélisation Numérique et Caractérisation Spatiale de Vagues H/F - Ifremer

Rejoignez l'Ifremer pour un océan mieux compris, mieux protégé qui demeure un allié du bien-vivre sur la planète

Des abysses à la surface, de la côte au large, l'Ifremer est l'institut de recherche français entièrement dédié à l'Océan. Ses équipes mènent des recherches, innovent et produisent des expertises pour protéger l'océan, exploiter ses ressources de manière responsable et partager les données marines.

L'Ifremer apporte son expertise scientifique pour éclairer les politiques publiques et élabore des solutions puisées dans l'océan pour répondre aux enjeux de la transition écologique. Opérateur de la Flotte océanographique française avec sa filiale d'armement Genavir, l'Ifremer imagine, conçoit et déploie des moyens technologiques de pointe pour percer les mystères de l'océan.

Rejoignez nos équipes, composées de 1500 scientifiques et métiers supports à la recherche, et présentes sur tout le littoral métropolitain et en Outre-mer.

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Le laboratoire d'hydrodynamique marine (LHyMar) de l'Ifremer est équipé de bassins d'essais permettant de tester le comportement de structures offshore (éoliennes en mer, navires, systèmes houlomoteurs, etc) dans des conditions de houle maîtrisées. L'interprétation des résultats de ces campagnes nécessite de contrôler les conditions de vagues et de pouvoir les caractériser précisément. Dans la plupart des bassins existants, cette caractérisation est réalisée à l'aide de sondes à houle enregistrant l'élévation de la surface libre en un point fixe. La forme des vagues ainsi que les caractéristiques spatiales du champ de vagues doivent alors être déduites de ces mesures ponctuelles. Dans plusieurs situations, des mesures directes des propriétés spatiales des vagues permettraient de faciliter l'interprétation d'autres mesures réalisées au cours des campagnes expérimentales. L'Ifremer étudie actuellement deux approches complémentaires permettant d'obtenir des informations spatiales sur le champ de vagues.

La première repose sur l'utilisation d'un système de stéréovision permettant de reconstruire l'élévation de la surface libre sur une zone donnée. Des études portant sur la faisabilité et la mise en oeuvre de cette approche ont été menées à l'Ifremer ces dernières années. Cette technique de mesure a désormais atteint un niveau de maturité proche de celui nécessaire pour être considérée comme une méthode robuste et précise de caractérisation des vagues.

La seconde approche consiste à utiliser un jumeau numérique du bassin afin de simuler les vagues générées au cours d'un essai. Pour cela, les solveurs basés sur la théorie potentielle sont intéressants car ils présentent un coût de calcul relativement faible tout en permettant de modéliser la propagation non linéaire des vagues. Ils donnent également accès à différents paramètres de l'écoulement, y compris en des points où aucune mesure n'est disponible. L'Ifremer souhaite mettre en place des simulations HOS (pour High-Order Spectral, afin de contribuer à l'interprétation des mesures expérimentales.

Mission

Dans ce cadre, le ou la stagiaire sera chargé·e de modéliser les champs de vagues générés dans le bassin à l'aide du code HOS-NWT qui est basé sur une approche potentielle non-linéaire. La première partie du stage consistera à s'assurer de la pertinence des résultats numériques en les comparant à des mesures de vagues effectuées dans les bassins. Ensuite, les résultats numériques seront comparés aux mesures de vagues par stéréovision réalisées dans le cadre de la thèse de Noémie Russo. En fonction de l'avancement de la campagne de mesures par stéréovision, d'autres paramètres pourront être extraits des simulations et comparés aux mesures. La deuxième partie du stage aura pour objectif d'évaluer les bénéfices que pourrait apporter un système de stéréovision pour estimer le spectre de houle. À l'aide des simulations HOS, vous comparerez les spectres obtenus à partir d'un réseau de sondes virtuelles à ceux obtenus à l'aide d'une mesure virtuelle de l'élévation de la surface libre sur une zone donnée.

Nous recherchons un·e étudiant·e en dernière année de master ou de cycle ingénieur avec des connaissances solides en mécanique des fluides et une attirance pour la modélisation numérique et les approches expérimentales. Nous donnerons la priorité aux candidat·es souhaitant poursuivre leurs études avec une thèse de doctorat (en fonction des financements disponibles, une poursuite en doctorat est envisageable).