Projet

SP80 devient un cas d’étude pour les cours de l’EPFL

1er juin 2020

L’enthousiasme de l’équipe pour battre le record du monde de vitesse a commencé à se répandre dans au sein de la communauté des étudiants de l’EPFL. L’esprit volontaire et déterminé de SP80 a en effet inspiré trois étudiants de Master en Génie Mécanique qui ont choisi le bateau pour illustrer leur leçon sur l’hdrodynamique des particules lissées. Nous avons eu l’occasion de discuter avec l’un d’entre eux, Alexis Couturier, pour mieux comprendre leur travail et leur motivation.

Les méthodes basées sur les particules : une nouvelle façon d’aborder les simulations de fluides ! 

La complexité de l’analyse des mouvements de fluides tels que le gaz, le pétrole ou l’eau peut être surmontée grâce à plusieurs méthodes scientifiques éprouvées. La plus récente, l’approche par particules, permet de comprendre les grands déplacements de fluides en modélisant un fluide par des milliards de petites particules. « Considérez cela simplement comme le fait de lancer un objet dans une piscine à boules et d’analyser où les boules se déplacent ! », explique Alexis Couturier. Ce type de raisonnement fait de la méthode basée sur les particules un outil puissant pour comprendre comment le fluide évolue dans son environnement. Cette approche a été utilisée au-delà de l’ingénierie. Par exemple, le film L’Odyssée du Passeur d’Aurore de Narnia a utilisé cette méthode pour modéliser de façon réaliste les vagues et les déplacements de l’eau.

De la théorie à la pratique

“Au départ, le professeur a suggéré que nous étudions la simulation des flux de neige générés par une avalanche. Cependant, en tant qu’ancien membre de l’EPFL Racing Team, j’ai tout d’abord pensé étudier le déplacement de l’huile dans la boîte de vitesse de la voiture de l’équipe. Mais après avoir discuté avec Benoit Gaudiot (l’un des co-fondateurs de SP80), j’ai proposé à mes coéquipiers de travailler sur SP80. C’est un véritable défi d’étudier les déplacements d’un bateau à des vitesses aussi élevées », raconte Alexis. Il a rapidement réussi à convaincre Adrien Roux et Adrien Peltier, ses deux collègues de travail. « Nous avons décidé d’étudier deux cas précis du comportement du bateau SP80 : la phase d’accélération et la phase de décélération. Pour ce faire, nous avons simulé le passage du bateau de 108 km/h à 144 km/h, puis l’inverse. L’eau environnante a été modélisée à l’aide de 10 millions de particules, soit plus de 20 heures de simulation pour chaque cas ! L’approche par particules étant encore en cours de développement, Alexis a dû procéder à plusieurs itérations pour trouver les paramètres les plus précis, un travail de longue haleine qui en vaut vraiment la peine – les résultats sont époustouflants ! 

En outre, les images de la simulation initiale ont été soumises à une post-production pour obtenir les résultats finaux. Adrien Peltier a veillé à ce que les images obtenues soient belles, réalistes et scientifiquement exactes. En utilisant conjointement l’approche basée sur les particules et le logiciel de post-production, Adrien a créé un modèle réaliste et détaillé. C’est ainsi qu’il a modélisé des détails tels que l’écume sur le dessus des vagues.

Une valeur ajoutée pour SP80 dans son ensemble

Tout au long de leur travail, les trois étudiants ont été en lien étroit avec l’équipe SP80 et plus précisément avec Charles de Sarnez, notre responsable de l’équipe fluide. Charles a déclaré que « le fait que des étudiants découvrent cette nouvelle méthode d’analyse des fluides et l’appliquent à SP80 est une occasion parfaite pour nous de mieux comprendre le comportement du bateau à grande vitesse. Grâce aux méthodes basées sur les particules, nous pouvons visualiser la forme du jet d’eau formé derrière le bateau aux vitesses du record, ce qui ne peut être fait d’une autre manière. » Le travail réalisé par les trois étudiants est un excellent complément à ce qui se fait actuellement avec les logiciels Orca 3D et Simerics. Au fur et à mesure que nous comprenons un peu mieux la physique et le comportement du bateau à trés hautes vitesses, nous nous rapprochons un peu plus du record du monde de vitesse à la voile.

Merci encore à Alexis Couturier, Adrien Peltier et Adrien Roux pour leur contribution à SP80.

Aurore Kerr, responsable de la communication
David Sanchez, membre de l’équipe de prédiction de performance

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