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La tenue en fatigue des éoliennes offshore flottantes est fortement impactée par les sollicitations de la houle sur les plateformes qui les supportent.

Des systèmes d’amortissement passifs ou actifs, si possible peu coûteux, sont donc recherchés pour atténuer ces effets.

Les dispositifs existants tels que des colonnes en forme de tubes en U, qui reposent sur le principe d’un transfert dynamique de réserves d’eau (agissant comme des masses en mouvement), sont passifs et peu adaptés à la direction changeante de la houle.

Pour surmonter ces difficultés, les chercheurs d’IFPEN ont imaginé un système d’amortissement multidirectionnel, disposé en forme d’étoile, d’abord modélisé, et pour lequel une loi de contrôle actif a été proposée(1-3). Ce contrôle passe par le pilotage en continu de la taille des restrictions (fixes dans la version passive) à l’intérieur des conduites, ce qui permet de limiter le flux naturel de l’eau entre les réservoirs.

Le système proposé permet d’atténuer les effets de la houle quelle que soit sa direction. Dans la version active, la loi de contrôle mise au point permet d’atteindre des performances très supérieures à la version passive (cf. figures).

Des variantes de ce système peuvent encore conduire à des améliorations, tant au niveau de la conception des plateformes que du contrôle en service. On pourra, par exemple, ajouter et piloter des liens entre les colonnes d’air ou optimiser le réglage pour un site de production donné en fonction de ses caractéristiques en vent et houle.
 

Atténuation des mouvements avec les systèmes d’amortissement (passifs et actifs) pour une excitation par une houle monochromatique.

(1)  O. Lepreux & C. Coudurier, Brevet 3048409, 2017
    
(2)  
C. Coudurier, O. Lepreux, N. Petit, Proc. of 10th IFAC Conference on Manoeuvring and Control of Marine Craft, MCMC, 2015

(3) C. Coudurier, O. Lepreux, N. Petit, submitted to Journal of Ocean Engineering

 


Contact scientifique : olivier.lepreux@ifpen.fr 
 

> NUMÉRO 30 DE SCIENCE@IFPEN