Écoulement non stationnaire: vibrations induites par l’écoulement

Les jetées ou les plateformes de forage sont en général construites sur des pilots situés dans l’eau. L’eau en écoulement exerce des forces sur la partie des pilots se trouvant sous la surface de l’eau, ce qui peut provoquer des oscillations. On fait la distinction entre les vibrations induites par les tourbillons et les vibrations induites par l’écoulement. Il est important de s’intéresser à ces forces et aux contraintes qu’elles produisent étant donné qu’elles peuvent entraîner une défaillance du composant.

Les vibrations sont le résultat de l’interaction entre le fluide en mouvement et le pilot. Il est possible par exemple que se forme une allée de tourbillons de Karman lors de l’écoulement autour du pilot. Le détachement de ces tourbillons entraîne une modification de la direction de l’écoulement. Dans le pire des cas, la fréquence de détachement des tourbillons correspond à la fréquence propre du pilot.

Le modèle de GUNT “Pilots vibrants” HM 162.61 permet d’observer les vibrations d’un pilot individuel. Il comporte en outre deux piliers parallèles positionnés à la perpendiculaire de l’écoulement et qui se mettent à vibrer sous l’effet de l’écoulement. La distance entre les pilots est modifiable. Lorsque la distance est insuffisante, on assiste à des vibrations couplées des deux pilots.

Pilote vibrant