Stipendiatstilling 10 SINTEF (2021-2023)

Når vi tester nye design av flytende strukturer, er det et uunngåelig steg å utføre modelltesting i hydrodynamiske laboratorier. Dette betyr at vi lager en liten kopi av strukturen og tester den i et basseng med vann for å se hvordan den oppfører seg. Vi prøver å etterligne bølgene i åpent hav rundt denne modellen. Mange prosjekter har nylig fokusert på å bygge større flytende strukturer, som for eksempel flytende broer, soløyer eller grupper av mer konvensjonelle strukturer. Dette gir oss to nye utfordringer. For det første, når vi tester store flytende strukturer i et havbasseng, er arbeidsområdet ikke lenger lite, men dekker det meste av bassenget. For det andre, når havbølger nærmer seg kystområder, blir de endret av faktorer som redusert vann dybde, øyer, skjær, kystlinje og fjorder. Bølgene kan variere romlig: de er ujevne. Forskning er nødvendig for å lage gode eksperimentelle modeller av store flytende strukturer i kystbølger. Målet med doktorgradsstudien er å etablere metoder for eksperimentell og numerisk modellering av kystbølger i hydrodynamiske laboratorier. Doktorgraden er delt inn i to hoveddeler: å forbedre bølgekvaliteten i et stort område av bassenget, og å undersøke ujevne bølger i kystområder. For hver av disse delene har en rekke eksperimenter blitt utført i SINTEF Oceans havbasseng på Tyholt i Trondheim. Først ble kvaliteten på bølgene i bassenget dokumentert i et stort område av bassenget. En numerisk metode ble utviklet for å modellere bølgefeltet, og denne ble validert eksperimentelt. En metodikk for å forbedre bølgekvaliteten ved bruk av en multiflap-bølgeskaper ble foreslått og testet. Deretter ble en metodikk for å generere eksperimentelt ujevne kystbølger også foreslått og testet. Denne metoden gjelder når de lokale bølgeforholdene er kjent. I tilfeller der det lokale bølgeklimaet bare er delvis kjent, ble det også undersøkt hvilke tilleggsantakelser som er nødvendige. Resultatene fra studien er samlet i to tidsskriftsartikler og en konferanseartikkel, som alle er akseptert for publisering.

Det er utviklet ny forståelse og metoder for å generere hav og kystbølger i et eksperimentelt miljø. Målet her har vært å forbedre kvalitet og forståelse av bølger ved bassengforsøk. Det er videre også laget nye numeriske modeller for å håndtere dette. Dette er viktig for å kunne gjennomføre modelltester i havbassenger og sjøgangsbasseng av hav og kystkonstruksjoner.