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Wave Modelling In Vortex Particle Solver Dorothy: a Tidal Turbine Study
Ce papier pr´esente l’int´egration d’un mod`ele potentiel houle-courant de Stokes `a l’ordre un au code Dorothy dont le coeur est la r´esolution lagrangienne des ´equations de Navier-Stokes dans leur formulation vitesse-vorticit´e. Pour repr´esenter une hydrolienne, les pales sont figur´ees en ligne portante. La m´ethode pr´esent´ee ici permet de montrer que les performances moyennes d’une hydrolienne restent inchang´ees lorsque celle-ci est soumise aux effets combin´es de la houle et du courant. Cependant, les fluctuations de performances augmentent fortement avec la houle et sont corr´el´ees avec la vitesse r´eduite de la turbine. Cette m´ethode permet ´egalement d’´etudier les effets de la houle en propagation co- et contre-courant sur le d´eveloppement du sillage. Des oscillations p´eriodiques associ´ees `a la houle y sont mises en ´evidence.
In this paper, the validation of a Stokes first order wave-current model is performed after having detailed its implementation on top of the Lagrangian vortex particle (VP) Navier-Stokes solver named Dorothy. The results show that the lifting-line (LL) turbine blades provide accurate loads evaluation under wave conditions. Averaged performance remains unaffected by waves but with a significant increase of standard deviations correlated with an increasing tip speed ratio. This method also makes it possible to study the development of the wake in the presence of following and opposing current waves. Pulsations in the wake due to waves effect are evidenced.
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