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Developpement Dun Algorithme De Simulation En Dynamique Des Fluides Base Sur La Methode De Boltzmann Sur Reseau
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Book Synopsis Développement d'un algorithme de simulation en dynamique des fluides basé sur la méthode de Boltzmann sur réseau by : Jérôme Guiet
Download or read book Développement d'un algorithme de simulation en dynamique des fluides basé sur la méthode de Boltzmann sur réseau written by Jérôme Guiet and published by . This book was released on 2009 with total page 141 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Vers un modèle multiphases et multicomposants (MPMC) de type Lattice Boltzmann Method (LBM) pour la simulation dynamique d'un fluide cyogénique dans l'eau by : Nicolas Maquignon
Download or read book Vers un modèle multiphases et multicomposants (MPMC) de type Lattice Boltzmann Method (LBM) pour la simulation dynamique d'un fluide cyogénique dans l'eau written by Nicolas Maquignon and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Au cours de cette thèse, un modèle LBM MPMC avec échanges thermiques est développé. Des tests d'assimilation de données et des mesures par flot optique sont réalisés en vue d'une validation. Le cadre d'application de cette thèse est celui du mélange d'un fluide cryogénique avec l'eau. Dans une première partie, un travail bibliographique rappelant l'équation de Boltzmann, ses diverses hypothèses et simplifications, ainsi que l'aspect algorithmique de la LBM sont exposés. Une comparaison entre opérateur de collision SRT et MRT est réalisée, et une simulation de phénomènes turbulents à différents nombres de Reynolds est étudiée, notamment avec le benchmark de l'instabilité de Von Karman. Dans une seconde partie, le modèle MPMC de Shan & Cehn est rappelé puis étendu au cas où les échanges thermiques entre composants sont présents. Des validations quantitatives sont faites, notamment avec le benchmark du fluide de Couette à deux phases ou à deux composants, du test de cohérence vis-à-vis de la loi de Laplace, ou encore par rapport à un benchmark faisant intervenir la conduction thermique. Des tests qualitatifs de condensation en milieu multicomposants sont proposés pour valider l'aspect des échanges thermiques entre composants en présence d'une transition de phase. Dans la troisième partie de cette thèse, une méthode de validation par assimilation de données est introduite, avec le filtrage de Kalman d'ensemble. Un test d'estimation d'état d'un fluide di-phasique est réalisé, et la compatibilité du filtrage de Kalman d'ensemble par rapport au modèle LBMMPMC est évaluée. Pour la validation du comportement du modèle d'un point de vue de la présence de deux composants, un fluide de substitution (non-cryogénique) au GNL, le butane, a été choisi pour permettre des observations dans des conditions expérimentales accessibles. Puis, une plateforme expérimentale d'injection de butane liquide dans une colonne d'eau sous pression est présentée. Des images d'ombroscopie issues d'expériences de remontée de butane liquide dans de l'eau sont exposées et un algorithme de calcul de flot optique est appliqué à ces images. Une évaluation qualitative des champs de vitesses obtenus par application de cet algorithme est réalisée.
Book Synopsis Lattice Boltzmann Modeling of Complex Flows for Engineering Applications by : Andrea Montessori
Download or read book Lattice Boltzmann Modeling of Complex Flows for Engineering Applications written by Andrea Montessori and published by Morgan & Claypool Publishers. This book was released on 2018-02-20 with total page 109 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Nature continuously presents a huge number of complex and multi-scale phenomena, which in many cases, involve the presence of one or more fluids flowing, merging and evolving around us. Since its appearance on the surface of Earth, Mankind has tried to exploit and tame fluids for their purposes, probably starting with Hero's machinery to open the doors of the Temple of Serapis in Alexandria to arrive to modern propulsion systems and actuators. Today we know that fluid mechanics lies at the basis of countless scientific and technical applications from the smallest physical scales (nanofluidics, bacterial motility, and diffusive flows in porous media), to the largest (from energy production in power plants to oceanography and meteorology). It is essential to deepen the understanding of fluid behaviour across scales for the progress of Mankind and for a more sustainable and efficient future. Since the very first years of the Third Millennium, the Lattice Boltzmann Method (LBM) has seen an exponential growth of applications, especially in the fields connected with the simulation of complex and soft matter flows. LBM, in fact, has shown a remarkable versatility in different fields of applications from nanoactive materials, free surface flows, and multiphase and reactive flows to the simulation of the processes inside engines and fluid machinery. LBM is based on an optimized formulation of Boltzmann's Kinetic Equation, which allows for the simulation of fluid particles, or rather quasi-particles, from a mesoscopic point of view thus allowing the inclusion of more fundamental physical interactions in respect to the standard schemes adopted with Navier-Stokes solvers, based on the continuum assumption. In this book, the authors present the most recent advances of the application of the LBM to complex flow phenomena of scientific and technical interest with particular focus on the multi-scale modeling of heterogeneous catalysis within nano-porous media and multiphase, multicomponent flows.
Book Synopsis Impact de gouttelette et changement de phase par la méthode de Boltzmann sur réseau by : Sami Ammar
Download or read book Impact de gouttelette et changement de phase par la méthode de Boltzmann sur réseau written by Sami Ammar and published by . This book was released on 2017 with total page 164 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les écoulements multiphasiques avec changement de phase et transfert de chaleur interviennent dans de nombreuses applications industrielles et processus naturels. Malgré le développement rapide des outils numériques, la simulation numérique d'écoulements fluides à plusieurs phases immiscibles demeure un défi en raison de la difficulté inhérente à suivre les interfaces. Habituellement, pour résoudre ce type d'écoulement, des méthodes numériques basées sur les équations de Navier Stokes couplées à des méthodes lagrangiennes ou eulériennes sont utilisées. Cependant, ces dernières décennies, la méthode Boltzamnn sur réseau est apparue comme une méthode prometteuse pour simuler les écoulements à géométrie complexe et à plusieurs phases. Dans ce contexte, l'objectif principal de cette thèse est de développer un modèle multiphasique 3D basé sur la méthode de Boltzmann sur réseau capable d'étudier l'impact d'une gouttelette sur une surface et de traiter les changements de phase. Pour ce faire, le modèle pseudo-potentiel de Shan & Chen pour la simulation d'écoulement à plusieurs phases et plusieurs composants est utilisé comme point de départ. Cette recherche doctorale est organisée autour de trois thèmes afin de mettre en évidence les contributions. Des cas tests sont réalisés afin de valider les améliorations apportées au modèle et des applications physiques sont proposées. Le premier thème apporte une amélioration au modèle pseudo-potentiel en découplant la tension de surface et la densité. Le tenseur de pression du modèle 3D est modifié pour permettre un ajustement de la tension de surface tout en préservant la consistance thermodynamique. Dans ce thème, l'étude de l'impact d'une gouttelette sur une surface sèche et mouillée est analysée. Le thème 2 généralise la méthode de modification du tenseur de pression aux cas d'écoulements à plusieurs composants, dont la viscosité des fluides est différente. Il permet de simuler des écoulements à ratios de densité et de viscosité élevés. Enfin, le thème 3 ajoute les effets thermiques au modèle multiphasique à plusieurs composants. Le changement de phase et les échanges de chaleur entre composants sont étudiés. Pour chacun des thèmes, un article scientifique a été rédigé et soumis à un journal.
Book Synopsis Simulation numérique en mécanique des fluides. 2e édition by : Philippe Traoré
Download or read book Simulation numérique en mécanique des fluides. 2e édition written by Philippe Traoré and published by Éditions Cépaduès. This book was released on 2022-08-10 with total page 11 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L’objectif de cet ouvrage est de décrire les fondements théoriques de la méthode des volumes finis qui est aujourd’hui reconnue, à bien des égards, comme étant la méthode de choix pour la simulation numérique en mécanique des fluides. Il s’adresse principalement aux étudiants de master ou d’écoles d’ingénieurs qui souhaitent s’initier aux principes de la simulation numérique en mécanique des fluides basée sur la méthode des volumes finis. Après une introduction sur l’essor et les enjeux de la simulation numérique, les équations de conservation en mécanique des fluides sont rappelées. L’ouvrage introduit ensuite les concepts de base de la méthode des volumes finis et aborde la notion de maillage (maillage structuré, multibloc, non-structuré, non-conforme,…). L’équation de transport d’une quantité scalaire est utilisée comme équation modèle et la discrétisation de chacun de ses termes (terme temporel, terme diffusif, terme convectif et terme source ou puits) est détaillée. Une attention particulière est portée sur les notions fondamentales comme l’ordre de précision, la stabilité et la convergence des schémas numériques. La discrétisation des équations de Navier-Stokes incompressibles en variables primitives est ensuite abordée en détail. Un chapitre spécifique est consacré à l’implémentation des différents types de conditions aux limites. Ce Tome 1, résolument axé sur la mise en œuvre pratique de la méthode des volumes finis dans des géométries simples, est une introduction très didactique qui ouvrira le lecteur à des concepts plus avancés développés dans le Tome 2. Sommaire CHAPITRE I. INTRODUCTION CHAPITRE II. ÉQUATIONS DE CONSERVATION EN MÉCANIQUE DES FLUIDES Chapitre III. LES COMPOSANTES DE LA RÉSOLUTION D'UN PROBLÈME DE SIMULATION CHAPITRE IV. LA MÉTHODE DES VOLUMES FINIS CHAPITRE V. LES MAILLAGES POUR LA MÉTHODE DES VOLUMES FINIS CHAPITRE VI. DISCRÉTISATION SPATIALE DU TERME DIFFUSIF CHAPITRE VII. DISCRÉTISATION SPATIALE DU TERME CONVECTIF CHAPITRE VIII. DISCRETISATION TEMPORELLE CHAPITRE IX. DISCRÉTISATION DU TERME SOURCE OU DU TERME PUITS CHAPITRE X. DISCRÉTISATION D’UNE ÉQUATION DE TRANSPORT GÉNÉRALE CHAPITRE XI. IMPLÉMENTATION DES CONDITIONS AUX LIMITES CHAPITRE XII. ASSEMBLAGE MATRICIEL ET SYSTÈME LINÉAIRE CHAPITRE XIII. SOLUTIONS DES SYSTÈMES D’ÉQUATIONS LINÉAIRES CHAPITRE XIV. RÉSOLUTION DES ÉQUATIONS DE NAVIER-STOKES INCOMPRESSIBLES RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES INDEX TABLE DES MATIÈRES
Book Synopsis Simulation Numérique En Mécanique Des Fluides Tome 2. Concepts Avancés De La Méthode Des Volumes Finis En Cfd by : Philippe Traoré
Download or read book Simulation Numérique En Mécanique Des Fluides Tome 2. Concepts Avancés De La Méthode Des Volumes Finis En Cfd written by Philippe Traoré and published by Éditions Cépaduès. This book was released on 2021-04-02 with total page 13 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce deuxième ouvrage approfondit les concepts introduits dans le tome 1. L’accent est notamment porté sur le cas des géométries complexes utilisant des maillages non-orthogonaux ou non structurés. La discrétisation complète par la méthode des volumes finis d’une équation de transport générique est détaillée pour ce type de maillages. Lorsque l’équation de transport est hyperbolique, la mise en œuvre des schémas TVD est présentée. Dans le cadre de la résolution des équations de Navier-Stokes incompressibles, nous présentons les algorithmes de couplage vitesse-pression les plus utilisés : SIMPLE, SIMPLER, SIMPLEC, PISO, différentes méthodes de Projection et la méthode du lagrangien augmenté [MLA]. Cet ouvrage aborde aussi la résolution des équations de Navier-Stokes compressibles par une approche Pressure based solver [PBS] en généralisant l’algorithme de couplage vitesse-pression SIMPLE dans un contexte compressible. Ce tome 2 aborde aussi de nouvelles notions comme la résolution des équations de Navier-Stokes incompressibles en formulation vorticité-fonction de courant, la résolution des écoulements axisymétriques, la gestion des maillages multiblocs et les méthodes multigrilles pour la résolution des systèmes linéaires. Ce tome 2 s’achève avec des notions cruciales en CFD sur le contrôle des erreurs et des incertitudes ainsi que la vérification et la validation de la solution numérique. Un accent particulier est porté sur l’importance des bonnes pratiques à suivre en CFD lors de la résolution d’un problème.
Book Synopsis Étude d'un modèle de Boltzmann sur réseau pour la simulation assistée par ordinateur des fluides à plusieurs phases immiscibles by : Sébastien Leclaire
Download or read book Étude d'un modèle de Boltzmann sur réseau pour la simulation assistée par ordinateur des fluides à plusieurs phases immiscibles written by Sébastien Leclaire and published by . This book was released on 2013 with total page 155 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Modélisation des phénoménes transitoire lents avec la méthode de Boltzmann sur réseau by : Gayathiri Thandavamoorthy
Download or read book Modélisation des phénoménes transitoire lents avec la méthode de Boltzmann sur réseau written by Gayathiri Thandavamoorthy and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Un nouveau logiciel CFD, LaBS, basé sur la méthode de lattice Boltzmann sur Réseau a été développé dans le cadre d'un projet entre universités et industries. LaBS est utilisé pour la simulation numérique des écoulements thermiques avec un nouveau modèle de frontière immergée pour les conditions limites thermiques. Ce modèle est basé sur la méthode de reconstruction de la fonction de distribution et est évalué pour des conditions limites coincidentes et non-coincidentes avec le maillage, sur le phénomène de diffusion thermique et de convection naturelle.Renault s'intéresse aux situations d'arrêt péage ou de contact coupé, pour lesquelles sont considérés un véhicule roulant à une vitesse soutenue, sur une autoroute par exemple, et qui subit un arrêt ou un ralentissement brutal (avec ou sans contact coupé).Dans ce genre de situation le refroidissement du compartiment moteur qui était assuré par le phénomène de convection forcé durant le roulage laisse place au phénomène de convection naturelle durant les phases de base vitesse ou de vitesse nulle.Le phénomène de convection naturelle est un phénomène lent, qui peut prendre plusieurs minutes à évacuer la chaleur accumulée dans le compartiment moteur. La présence de température élevée pendant une durée trop importante dans le compartiment moteur peut endommager certains composants qui possèdent des seuils de température critique.Pour anticiper ce problème de surchauffe du compartiment moteur, dans lequel un grand nombre de pièces à géométries complexes sont présentes, le phénomène de convection naturelle est étudié avec le nouveau modèle de frontière immergée thermique.%Ce modèle est d'abord testé sur des cas test académique pour validation et est ensuite appliqué au cas d'une voiture réelle.La modélisation des écoulements thermiques avec la méthodes de lattice Boltzmann sur Réseau (LBM) peut-être classée en trois catégories: l'approche multi-vitesse, l'approche hybride et l'approche à deux fonctions de distribution (DDF: Double-Distribution-Function).L'approche multi-vitesse, utilise une équation pour résoudre le champ de vitesse, de densité et de température qui sont résolus avec la LBM. Tandis que l'approche hybride et l'approche DDF utilise un jeux de deux équations, un pour résoudre le champ de vitesse et de densité et l'autre pour résoudre le champ de température.L'approche hybride résout le champ de vitesse et de densité avec la LBM et utilise une méthode de différence finie ou de volume fini pour résoudre le champ de température. L'approche DDF résout quand à elle les deux équations avec la LBM.Le modèle thermique utilisé dans LaBS est basé sur l'approche DDF où les deux équations sont couplées par l'hypothèse de Boussinesq. Le champ de vitesse et de densité est résolu avec un réseau de dix-neuf vitesses discrètes (D3Q19) et champs de température est résolut soit par un réseau à dix-neuf vitesses discrètes (D3Q19) soit par un réseau à sept vitesses discrètes (D3Q7).Le nouveau modèle de frontière immergée décompose la fonction de distribution aux noeuds frontière en sa partie à l'équilibre et hors équilibre. La partie hors équilibre est calculée à partir d'une formulation théorique issus du développement de Chapman-Enskog.La validation du modèle DDF implémenté dans LaBS est faite sur un ensemble de cas test de complexité croissante. Les résultats obtenus avec LaBS sont comparés aux solutions analytiques ou encore à des articles de référence et sont en accord avec les résultats attendus. Ils montrent que qualitativement les résultats sont aussi bons pour le modèle D3Q19/D3Q19 que pour le modèle D3Q19/D3Q7 mais que quantitativement le modèle D3Q19/D3Q19 reste meilleur.
Book Synopsis Algorithmic Trends in Computational Fluid Dynamics by : M.Y. Hussaini
Download or read book Algorithmic Trends in Computational Fluid Dynamics written by M.Y. Hussaini and published by Springer Science & Business Media. This book was released on 2012-12-06 with total page 424 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This volume contains the proceedings of the ICASE/LaRC Work shop on the "Algorithmic Trends for Computational Fluid Dynamics (CFD) in the 90's" conducted by the Institute for Computer Applica tions in Science and Engineering (ICASE) and the Fluid Mechanics Division of NASA Langley Research Center during September 15-17, 1991. The purpose of the workshop was to bring together numerical analysts and computational fluid dynamicists i) to assess the state of the art in the areas of numerical analysis particularly relevant to CFD, ii) to identify promising new developments in various areas of numerical analysis that will have impact on CFD, and iii) to establish a long-term perspective focusing on opportunities and needs. This volume consists of five chapters - i) Overviews, ii) Accelera tion Techniques, iii) Spectral and Higher-Order Methods, iv) Multi Resolution/ Subcell Resolution Schemes (including adaptive meth ods), and v) Inherently Multidimensional Schemes. Each chapter covers a session of the Workshop. The chapter on overviews contains the articles by J.L. Steger, H.-O. Kreiss, R.W. MacCormack, O.
Book Synopsis Analysis and Applications of Lattice-Boltzmann Simulations by : Pedro Valero-Lara
Download or read book Analysis and Applications of Lattice-Boltzmann Simulations written by Pedro Valero-Lara and published by Engineering Science Reference. This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Programming has become a significant part of connecting theoretical development and scientific application computation. Fluid dynamics provide an important asset in experimentation and theoretical analysis. Analysis and Applications of Lattice Boltzmann Simulations provides emerging research on the efficient and standard implementations of simulation methods on current and upcoming parallel architectures. While highlighting topics such as hardware accelerators, numerical analysis, and sparse geometries, this publication explores the techniques of specific simulators as well as the multiple extensions and various uses. This book is a vital resource for engineers, professionals, researchers, academics, and students seeking current research on computational fluid dynamics, high-performance computing, and numerical and flow simulations.
Book Synopsis FLUIDES VISCO-ELASTIQUES PAR LA METHODE DE BOLTZMANN SUR RESEAU by : Laurent Giraud
Download or read book FLUIDES VISCO-ELASTIQUES PAR LA METHODE DE BOLTZMANN SUR RESEAU written by Laurent Giraud and published by . This book was released on 1997 with total page 180 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DANS CETTE THESE, NOUS PRESENTONS, DANS UN PREMIER TEMPS, LA METHODE DE BOLTZMANN SUR RESEAU COMME UNE METHODE DE RELAXATION DE POPULATIONS DE PARTICULES VERS UN ETAT D'EQUILIBRE. PUIS, DANS UN DEUXIEME TEMPS, NOUS ETUDIONS L'IMPACT DES TEMPS DE RELAXATION DE CES POPULATIONS SUR L'INTRODUCTION DE CONDITIONS AUX LIMITES SIMULANT DES PAROIS SOLIDES. NOUS EN DEDUISONS UNE LOI PERMETTANT DE CHOISIR CES TEMPS DE RELAXATION POUR QUE LA POSITION EFFECTIVE DES PAROIS N'EN DEPENDE PLUS. ENSUITE, EN DOUBLANT LE NOMBRE DE MOMENTS NECESSAIRES A L'INTRODUCTION D'EFFETS VISQUEUX ET EN LEUR DONNANT DES TEMPS DE RELAXATION TRES LONG, NOUS CONSTRUISONS DEUX MODELES ISOTROPES PERMETTANT DE SIMULER DES FLUIDES VISCOELASTIQUES DE TYPE JEFFREYS. DE NOMBREUSES SIMULATIONS NUMERIQUES ONT PERMIS DE VALIDER CE TYPE DE COMPORTEMENT. ENFIN, DANS UNE DERNIERE PARTIE, NOUS INTRODUISONS UNE VARIANTE DU DEVELOPPEMENT DE CHAPMAN-ENSKOG. ELLE NOUS PERMET D'EXHIBER UNE EQUATION DE COMPORTEMENT DE NOTRE FLUIDE. CELLE-CI S'AVERE ETRE, D'AILLEURS, TRES PROCHE DE CELLE D'UN FLUIDE VISCO-ELASTIQUE DE TYPE JEFFREYS. NOUS DONNONS, EN OUTRE, DES AXES DE RECHERCHE POUR INTRODUIRE DES DERIVEES CONVECTIVES, AINSI QUE POUR INTRODUIRE DES EFFETS DE VISCOSITE VARIANT AVEC LE CISAILLEMENT.
Book Synopsis Extension et analyse des schémas de Boltzmann sur réseau by : Tony Février
Download or read book Extension et analyse des schémas de Boltzmann sur réseau written by Tony Février and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse introduit et étudie une nouvelle classe de schémas de Boltzmann sur réseau appelés schémas à vitesse relative. Les schémas de Boltzmann sur réseau visent à approcher des problèmes de nature macroscopique en mimant la dynamique microscopique d'équations cinétiques du type Boltzmann. L'algorithme calcule des distributions de particules évoluant au travers de deux phases de transport et de relaxation, les particules se déplaçant en les noeuds d'un réseau cartésien en espace. Les schémas de Boltzmann à plusieurs temps de relaxation (ou schéma MRT de d'Humières), dont la relaxation im- plique un ensemble de moments combinaison linéaire polynomiale des distributions, constituent le cadre initial de la thèse. Les schémas à vitesse relative sont une extension de ces schémas de d'Humières. Ils sont inspirés du schéma cascade de Geier apportant davantage de stabilité que les schémas de d'Hu- mières pour des régimes peu visqueux des équations de Navier-Stokes. La différence avec ces schémas se situe au niveau de la relaxation : elle utilise un ensemble de moments relatifs à un paramètre champ de vitesse fonction du temps et de l'espace. Cette différence se matérialise par une matrice de tran- sition des moments fixes (les schémas de d'Humières correspondent à un paramètre champ de vitesse nul) aux moments mobiles. La structure algébrique de cette matrice est étudiée. Le schéma cascade est ensuite traduit comme un schéma à vitesse relative pour un nouvel ensemble de polynômes définissant les moments. L'étude de la consistance des schémas à vitesse relative par la méthode des équations équivalentes est un point central de la thèse. Les équations limites pour un nombre arbitraire de dimen- sions et de vitesses sont dérivées et illustrées sur des exemples tels que le D2Q9 pour les équations de Navier-Stokes. Ces équations équivalentes sont également un outil pour prédire la stabilité des schémas grâce à l'analyse des termes de diffusion et dispersion. La dernière partie traite de la stabilité suivant le choix du paramètre champ de vitesse. Nous sommes particulièrement intéressés en les deux choix de paramètre nul (d'Humières) et la vitesse du fluide (cascade). Le schéma D2Q9 pour les équations de Navier-Stokes est étudié numériquement par une méthode de Von Neumann puis appuyé sur des cas tests non linéaires. La stabilité des schémas relatifs à la vitesse du fluide est dépendante du choix des polynômes définissant les moments. L'amélioration la plus notable se produit si les polynômes du schéma cascade sont choisis. Nous étudions enfin les stabilités théorique et numérique d'un schéma bidimensionnel minimal. Le contexte physique est la simulation d'une équation d'advection diffusion linéaire. Le choix de la vitesse d'advection comme paramètre champ de vitesse annule certains termes de dispersion des équations équivalentes contrairement aux schémas de d'Humières. Ceci se traduit par un meilleur comportement en termes de stabilité pour de grandes vitesses, appuyé théoriquement à l'aide d'une notion de stabilité à poids.
Book Synopsis Développement d'une méthode de pénalisation volumique en lattice Boltzmann by : Malek Benamour
Download or read book Développement d'une méthode de pénalisation volumique en lattice Boltzmann written by Malek Benamour and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les écoulements autour de structures en mouvement font l'objet de plusieurs travaux numériques et expérimentaux. L'objectif de ce travail de thèse consiste à montrer la pertinence de la combinaison de la pénalisation volumique avec la méthode de lattice Boltzmann (LBM), dans l'étude du mouvement d'obstacles mobiles dans un écoulement, et de leur interaction avec celui-ci. La LBM,qui est simple et précise à mettre en œuvre, a prouvé ces dernières années son efficacité dans le domaine de la mécanique des fluides. Par ailleurs, la méthode de pénalisation volumique consiste à introduire un terme de pénalisation dans l'équation que l'on souhaite résoudre, afin de prendre en compte l'influence de l'obstacle sur le domaine fluide. Comme cette équation est résolue sur l'ensemble du domaine composé du fluide et du solide, les conditions aux limites à l'interface fluide-solide sont appliquées de façon naturelle. Il semble donc aisé de combiner cette technique avec la méthode de lattice Boltzmann. Nous avons dans un premier temps rappelé les notions de base et les principales caractéristiques de la méthode de lattice Boltzmann. On a présenté quelques exemples d'applications sur des cas tests, que nous avons programmés. Ensuite, une étude bibliographique faisant état des différentes approches qui utilisent la LBM dans l'étude des problèmes d'interaction fluide structure (IFS) a été réalisée. Puis, la combinaison de la pénalisation volumique avec la LBM a été testée avec succès sur l'équation de Burgers monodimensionnelle. La validation s'est portée en premier lieu, sur un écoulement autour d'un solide fixe, puis sur un écoulement autour d'une structure dont le mouvement est imposé, et finalement sur un problème d'IFS de type masse-ressort. La méthode développée a été ensuite testée sur les équations de Navier-Stokes, en considérant un fluide incompressible et une structure rigide. La validation s'est portée tout d'abord sur un écoulement autour d'obstacles immobiles (carré et cylindre), puis autour d'un cylindre mobile en oscillations forcées et libres. Enfin, une dernière application a été portée sur un écoulement entre deux plaques mobiles dans un canal. Nous avons montré que pour tous les cas étudiés, l'approche développée donne de bons résultats, elle reproduit avec précision les résultats de référence.
Book Synopsis I) SIMULATION DE LA TURBULENCE PAR LA METHODE DES GRANDES ECHELLES II) RESOLUTION D'EQUATIONS DE LA MECANIQUE DES FLUIDES PAR LA METHODE DES INCONNUES INCREMENTALES by : Pascal Poullet
Download or read book I) SIMULATION DE LA TURBULENCE PAR LA METHODE DES GRANDES ECHELLES II) RESOLUTION D'EQUATIONS DE LA MECANIQUE DES FLUIDES PAR LA METHODE DES INCONNUES INCREMENTALES written by Pascal Poullet and published by . This book was released on 1996 with total page 212 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DANS CE TRAVAIL, NOUS EXPLORONS DEUX DOMAINES: LA CONCEPTION DE NOUVELLES METHODES DE SIMULATION D'ECOULEMENTS DE FLUIDES VISQUEUX INCOMPRESSIBLES ET L'ETUDE DE LA METHODE DE SIMULATION DES GRANDES ECHELLES (L.E.S.) POUR UN ECOULEMENT COMPRESSIBLE EN ETAT DE TURBULENCE HOMOGENE ISOTROPE. POUR NOTRE ETUDE DE LA L.E.S., NOUS FILTRONS LE CHAMP TOTAL DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES 3D ET MODELISONS L'ACTION DE LA COMPOSANTE RESIDUELLE SUR LA COMPOSANTE RESOLUE DE PLUSIEURS FACONS. DE PLUS, A PARTIR DU CONCEPT DE L'EQUATION MODIFIEE, UNE ETUDE THEORIQUE SUR NOTRE SCHEMA NUMERIQUE NOUS PERMET D'ECLAIRER L'INFLUENCE CERTAINE DE LA DISCRETISATION SUR LES MODELES DE FERMETURE. DANS UN CONTEXTE DE DEVELOPPEMENT DES METHODES DE GALERKIN NON LINEAIRE, LES INCONNUES INCREMENTALES (I.U.) ONT ETE INTRODUITES AFIN DE HIERARCHISER LES INCONNUES EN DIFFERENCES FINIES. DANS UN PREMIER TEMPS, NOUS VERIFIONS L'ASPECT DE PRECONDITIONNEUR EFFICACE DES I.U. SUR DIFFERENTS PROBLEMES MODELES ELLIPTIQUES (DIRICHLET 2D ET 3D, NEUMAN 2D). ENSUITE, APRES AVOIR RESOLU THEORIQUEMENT UNE EQUATION NON-LINEAIRE STATIONNAIRE DE TYPE NAVIER-STOKES, NOUS DEVELOPPONS PLUSIEURS METHODES IMPLICITES DE RESOLUTION ET PROUVONS L'EFFICACITE DES I.U. DANS DE NOMBREUX CAS. DANS UN DEUXIEME TEMPS, NOUS RESOLVONS NUMERIQUEMENT LES PROBLEMES DE STOKES ET NAVIER-STOKES INCOMPRESSIBLES 2D PAR UN ALGORITHME COUPLANT UNE PROJECTION ORTHOGONALE ET LA METHODE M.A.C. NOUS VALIDONS NOTRE METHODE POUR LA CAVITE ENTRAINEE POUR UN NOMBRE DE REYNOLDS DE 5000. FINALEMENT, NOUS ABORDONS LE DEVELOPPEMENT D'UNE NOUVELLE METHODE MULTI-NIVEAUX ADAPTATIVE PAR LA CREATION D'UNE NOUVELLE HIERARCHISATION D'UN MAILLAGE M.A.C., L'INTRODUCTION D'ESTIMATEURS DE DYNAMIQUE GLOBALE DE L'ECOULEMENT. AINSI, NOUS PROPOSONS DE NOUVEAUX SCHEMAS NOUS SEMBLANT ADAPTES A LA DYNAMIQUE DES ECOULEMENTS DE FLUIDES INCOMPRESSIBLES A GRAND NOMBRE DE REYNOLDS
Book Synopsis Simulations des effets des écoulements sur la croissance cristalline d'un mélange binaire. Approche par méthode de Boltzmann sur réseau by : Amina Younsi
Download or read book Simulations des effets des écoulements sur la croissance cristalline d'un mélange binaire. Approche par méthode de Boltzmann sur réseau written by Amina Younsi and published by . This book was released on 2015 with total page 160 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis La Méthode de Boltzmann Sur Réseau Pour la Simulation Numérique Des Milieux Continus en Vue de Diagnostiques À Partir D'images by : Romain Noel
Download or read book La Méthode de Boltzmann Sur Réseau Pour la Simulation Numérique Des Milieux Continus en Vue de Diagnostiques À Partir D'images written by Romain Noel and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: To determine the evolution in time of existing bodies, it is necessary to start froma given configuration and perform predictive computations. To obtain information fromwithin the matter without destroying it, is not an easy task. When degradation is notpossible, a common way to acquire the initial configuration is the use of imaging systems.And due to the complexity of the behaviour of matter, it is also common to resort tonumerical methods in order to simulate these temporal processes. A relatively recentnumerical method called Lattice Boltzmann Method (LBM) tackles the evolution processat a mesoscopic scale. The combination of these two fields is originally investigated in thisthesis, around the use of the LBM for numerical simulations of continuum medium aimingimage-based diagnostics.Foremost, an extension of the LBM to the morphological mathematics is suggested.It contributes to the development of a new concept: the coupling of image processing,mechanical and biological simulations on a single network. Then, the simulation of solidswith LBM is addressed, using two different approaches. The first one provides an analyticalMultiple Relaxation Times methods to generate arbitrary stress tensor and heat flux. Thesecond introduces the divergence of the stress tensor into the Vlasov equation. Bothapproaches are numerically confronted with theoretical results in 1D and 2D and offerpromising perspectives.
Book Synopsis Vérification de la méthode de Boltzmann sur réseau en vue de calculer la perméabilité de milieux poreux by : Maxence Neveu
Download or read book Vérification de la méthode de Boltzmann sur réseau en vue de calculer la perméabilité de milieux poreux written by Maxence Neveu and published by . This book was released on 2017 with total page 126 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
