Résumé:
Nous utilisons des simulations numériques directes (DNS) pour étudier l’évolution des vagues déferlantes et leur impact sur les nappes de pétrole en reproduisant les ondes expérimentales générées dans un canal en laboratoire. Tout d’abord, nous avons effectué une DNS bidimensionnelle des vagues déferlantes pour analyser en détails le processus de déferlement des vagues. Nous avons montré l’évolution de la taille de la cavité principale en fonction de la tension superficielle, ainsi que celle dutaux de dissipation d’énergie en fonction du rapport entre la crête de la vague déferlante et la profondeur. Nous avons ensuite réalisé des DNS de vagues déferlantes tridimensionnelles pour évaluer les effets de la viscosité et de la tension superficielle sur la distribution de la taille des bulles générées par le déferlement. Enfin, nous avons étendu la DNS bidimensionnelle des ondes déferlantes à des simulations à 3 phases en présence de nappes de pétrole pour analyser la variation de la taille caractéristique des gouttelettes de pétrole en fonction de la force de rupture des vagues et de la tension interfaciale. Cette recherche ouvre la voie à l’étude de la relation entre le déferlement des vagues et le comportement des nappes d’hydrocarbures lors des marées noires.