ANGE

publié le 8 avril 2014 (modifié le 7 septembre 2017)

Les travaux de recherche menés au sein de ANGE mêlent aspects méthodologiques et applicatifs et il est délicat de dissocier l’un de l’autre.

Si la définition des différents sujets de recherche est guidée par les applications, il est vital de conserver des fondements et une justification mathématiques aux modèles et techniques numériques proposées.

I - Aspects méthodologiques :

Les aléas naturels (vagues scélérates, érosion, inondation ,…) mettent en jeu des phénomènes physiques complexes que les modèles d’écoulements peu profonds de type Saint-Venant ne permettent de représenter que très imparfaitement. Le programme de recherche de l’équipe est centré sur la modélisation, l’analyse mathématique, numérique et la simulation de modèles de complexité réduite par rapport aux équations de Navier-Stokes, mais s’affranchissant des hypothèses classiques que l’on retrouve dans les modèles d’écoulements peu profonds. Le verrou scientifique principal est donc l’obtention de bons modèles qui doivent être adaptés au phénomène physique étudié, discrétisés efficacement et validés.

Même si les modèles en question n’appartiennent pas à la famille des lois de conservation hyperboliques, ils conservent une dominante hyperbolique et les modèles et les techniques d’analyse que l’on se propose de développer conservent une parenté avec ceux utilisés pour les modèles d’écoulements dits peu profonds. A noter que les modèles en question sont généralement peu dissipatifs et admettent des solutions irrégulières, le développement de techniques numériques performantes est donc primordial.

II - Aspects applicatifs :

Disposer de modèles et d’outils numériques performants et relativement génériques permet d’apporter des réponses adaptées à des problèmes difficiles et variés. Alors que les écoulements géophysiques sont au cœur de nombreuses problématiques, l’équipe ANGE a choisi de concentrer ses efforts sur trois thèmes complexes, émergents et avec de fortes retombées potentielles.

1- Aléas naturels et écoulements gravitaires :

Il s’agit de transformer les modèles et méthodes numériques décrits précédemment en outils de simulation utilisés par des chercheurs du monde académique, des industriels, des services publics.

2- Énergies marines :

De nombreux systèmes sont proposés pour récupérer l’énergie des vagues, des marées et des courants marins afin de produire de l’électricité. L’optimisation de ces systèmes (dispositif, forme, positionnement ,…) est une thématique originale et complexe qui nécessite des outils numériques performants tels ceux développés au sein de l’équipe.

3- Écologie-biodiversité :

Dans ce domaine, ANGE s’intéresse aux interactions géophysique-écologie et notamment au couplage hydrodynamique-biologie par exemple pour la production de biocarburants à partir de microalgues.

Contact : M. Jacques Sainte-Marie, Chef du Laboratoire
Jacques.Sainte-marie@cerema.fr