Marine Hydrodynamics

5 crédits

30.0 h + 15.0 h

Enseignants

Deleersnijder Eric;

Langue
d'enseignement

Anglais

Préalables

Des connaissances dans les domaines de l'hydraulique générale ou de la mécanique des fluides, telles qu'enseignées dans les cours LGCIV1051 ou LMECA1321.

Thèmes abordés

Introduction à la dynamique des écoulements et aux processus de transport réactif qui se produisent dans l'environnement marin, avec une attention particulière portée aux échelles régionales (estuaires, régions côtières) et aux liens avec l'ingénierie côtière et maritime ainsi qu'à la pollution des eaux.

Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

AA1.2, AA1.3
AA3.1, AA3.2
AA5.2, AA5.3

L'étudiant sera capable:

d'appréhender les principaux processus qui régissent les écoulements et le transport réactif dans l'environnement marin, en particulier aux échelles régionales;
de traiter les équations représentant les phénomènes susmentionnés;
d'évaluer un modèle numérique visant à simuler les écoulements et le transport réactif dans les domaines susmentionnés;
d'établir des relations de travail avec des spécialistes de l'ingénierie côtière et marine, ainsi qu'avec des agents gouvernementaux responsables du contrôle de la pollution marine.

La contribution de cette UE au développement et à la maîtrise des compétences et acquis du (des) programme(s) est accessible à la fin de cette fiche, dans la partie « Programmes/formations proposant cette unité d’enseignement (UE) ».

Contenu

On abordera les matières suivantes:

brève introduction à ou rappel rapide de la mécanique des milieux continus;
équation du transport réactif et équation de continuité;
équation de la mécanique des fluides dans un repère non inertiel et application à l'hydrodynamique marine;
approximation de couche mince, approximation hydrostatique, approximation de Boussinesq, équilibre géostrophique;
impact de la rotation de la Terre;
modèles simplifiés, en particulier modèle de colonne d'eau et modèle intégré sur la verticale ainsi que leurs applications;
impact de la stratification;
notions sur les fermetures turbulentes;
éléments de méthodes numériques visant à résoudre les équations mentionnées ci-dessus;
diagnostics des résultats de modèles numériques et évaluation de la performance de ces modèles;
études de cas (en fonction des centres d'intérêt des étudiants).

Méthodes d'enseignement

Cours magistraux et séances d'exercices, et autoapprentissage par devoir(s) ou projet(s).

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

Contrôle continu des connaissances au moyen de devoir(s) ou projet(s), et un examen écrit.

Ressources
en ligne

Diapositives du cours, liste de problèmes, animations informatiques disponibles sur Moodle.

Bibliographie

Slides and computer animations available on Moodle.

Consulter les ouvrages suivants est conseillé (mais non obligatoire):

Burchard H., 2002, Applied Turbulence Modelling in Marine Waters, Springer
Cushman-Roisin B. and J.-M. Beckers, 2011 (2nd ed.), Introduction to Geophysical Fluid Dynamics - Physical and Numerical Aspects, Academic Press
Dyer K.R., 1997 (2nd ed.), Estuaries - A Physical Introduction, Wiley
Fisher H.B. et al., 1979, Mixing in Inland and Coastal Waters, Academic Press
Zheng C. and G.D. Bennett, 2002 (2nd ed.), Applied Contaminant Transport Modeling, Wiley

Support de cours

Slides and computer animations available on Moodle.

Faculté ou entité
en charge

Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme

Sigle

Crédits

Prérequis

Acquis
d'apprentissage

Master [120] : ingénieur civil des constructions

GCE2M

Master [120] : ingénieur civil architecte

ARCH2M