Research & Development

Projet

DIMPACT

Design of floating wind turbines and impacts of energetic steep and breaking waves

Contexte

Les éoliennes offshores flottantes seront, de manière générale, amenées à être déployées dans des zones où les vents sont forts et les vagues puissantes. Cela doit être pris en compte dès la phase de conception en raison des dommages qui peuvent être causés aux systèmes.

Les chargements causés par les vagues extrêmes qui s’appliquent sur les éoliennes flottantes sont, jusqu’à présent, peu pris en compte. Il faut donc aller plus loin dans la définition de méthodes d’ingénierie spécifiques pour prendre en compte l’effet des vagues déferlantes sur les éoliennes flottantes.

Objectif

Développer de nouveaux outils pour améliorer le dimensionnement des éoliennes offshores flottantes en intégrant mieux les chargements dûs au déferlement des vagues

Principales réalisations

Etude des propriétés géométriques et cinématiques des vagues déferlantes par la réalisation de simulations numériques et d’expérimentations en bassin

Essais en canal à houle avec un cylindre instrumenté représentatif d’une turbine de type spar pour reproduire les mouvements et les inclinaisons typiques d’une éolienne flottante

Etablissement d’une relation entre propriétés des déferlantes et chargements exercés sur le cylindre afin d’évaluer les chargements induits par le déferlement dans n’importe quel état de mer

Elaboration et validation d’une formule d’ingénierie spécifique aux éoliennes flottantes tenant compte du mouvement et de l’inclinaison de la turbine soumise aux chargements induits par des vagues extrêmes

Développement d’une solution pour estimer les chargements induits par des vagues non linéaires équivalentes, à partir des propriétés des vagues linéaires

Mise au point d’une méthode d’ingénierie pour tenir compte de l’effort de claque sur l’éolienne flottante, puis intégration dans les codes des outils DIEGO et OpenFAST

Ressources générées

Nouvelle méthode pour définir l’état de mer de dimensionnement dans les modèles couplés aéro-hydrodynamiques d’éolienne flottante
Nouvelle solution d’ingénierie pour estimer les chargements induits par les vagues non linéaires dans les modèles numériques couplés, mention dans la version 2024 des
documents de recommandations publiés par l’organisme de certification DNV

Fiche du projet

Pitch vidéo

Webinaire

Rapports publics

Conclusion

DIMPACT a conduit à l’élaboration d’une méthode pour définir l’état de mer de dimensionnement spécifique aux éoliennes offshores flottantes. Une solution d’ingénierie a également été développée pour estimer les chargements provoqués par les vagues non linéaires dans les modèles numériques couplés comme OpenFAST. Celle-ci est mentionnée dans les documents de recommandations publiés en 2024 par l’organisme de certification DNV.

Partenaires

Ce projet était piloté par France Energies Marines.

Financement

Ce projet a bénéficié d’une aide de l’Etat gérée par l’Agence Nationale de la Recherche au titre du plan d’investissement France 2030 (ANR-10-IEED-0006-34). Il a également eu le soutien financier des régions Bretagne et Réunion.

Labellisation

Ce projet a bénéficié de la labellisation du Pôle Mer Bretagne Atlantique et du Pôle Mer Méditerranée.

DIMPACT

Contexte

Objectif

Principales réalisations

Etude des propriétés géométriques et cinématiques des vagues déferlantes par la réalisation de simulations numériques et d’expérimentations en bassin

Essais en canal à houle avec un cylindre instrumenté représentatif d’une turbine de type spar pour reproduire les mouvements et les inclinaisons typiques d’une éolienne flottante

Etablissement d’une relation entre propriétés des déferlantes et chargements exercés sur le cylindre afin d’évaluer les chargements induits par le déferlement dans n’importe quel état de mer

Elaboration et validation d’une formule d’ingénierie spécifique aux éoliennes flottantes tenant compte du mouvement et de l’inclinaison de la turbine soumise aux chargements induits par des vagues extrêmes

Développement d’une solution pour estimer les chargements induits par des vagues non linéaires équivalentes, à partir des propriétés des vagues linéaires

Mise au point d’une méthode d’ingénierie pour tenir compte de l’effort de claque sur l’éolienne flottante, puis intégration dans les codes des outils DIEGO et OpenFAST

Ressources générées

Conclusion

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Financement

Labellisation

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Essais en canal à houle avec un cylindre instrumenté représentatif d’une turbine de type spar pour reproduire les mouvements et les inclinaisons typiques d’une éolienne flottante

Etablissement d’une relation entre propriétés des déferlantes et chargements exercés sur le cylindre afin d’évaluer les chargements induits par le déferlement dans n’importe quel état de mer

Elaboration et validation d’une formule d’ingénierie spécifique aux éoliennes flottantes tenant compte du mouvement et de l’inclinaison de la turbine soumise aux chargements induits par des vagues extrêmes

Développement d’une solution pour estimer les chargements induits par des vagues non linéaires équivalentes, à partir des propriétés des vagues linéaires

Mise au point d’une méthode d’ingénierie pour tenir compte de l’effort de claque sur l’éolienne flottante, puis intégration dans les codes des outils DIEGO et OpenFAST

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