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Developpement Dun Modele Euler Lagrange Robuste Pour La Simulation Des Ecoulements Solide Liquide Dans Les Operations De Melange
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Book Synopsis Développement d'un modèle Euler-Lagrange robuste pour la simulation des écoulements solide-liquide dans les opérations de mélange by : Bruno Blais
Download or read book Développement d'un modèle Euler-Lagrange robuste pour la simulation des écoulements solide-liquide dans les opérations de mélange written by Bruno Blais and published by . This book was released on 2016 with total page 346 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Modélisation et simulation de l'écoulement d'un fluide complexe by : Grégory Beaume
Download or read book Modélisation et simulation de l'écoulement d'un fluide complexe written by Grégory Beaume and published by . This book was released on 2008 with total page 181 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le travail présenté ici porte sur la simulation numérique de l'écoulement d'un mélange de fluide et de particules solides. Le fluide obéit à une loi de comportement newtonien, et les particules solides sont des bâtonnets ou des sphères, considérées comme des corps indéformables. Ce modèle de fluide complexe est une représentation de composites utilisés en injection. Le but est de connaitre le comportement rhéologique en cisaillement de ce type de suspension. Pour cela nous étudions l'évolution d'un tel mélange dans une cellule cubique, soumise à un cisaillement plan, avec des conditions limites pseudo-périodiques. Les équations décrivant les champs de vitesse et pression dans le fluide sont étendues au domaine solide, en ajoutant une contrainte d'indéformabilité. On se ramène ainsi à un système d'équation en vitesse pression sur le domaine fictif total, résolu par une méthode d'éléments finis. Dans cette approche multidomaine, il est nécessaire de suivre l'évolution des positions des particules solides. Le domaine solide est suivi par sa fonction caractéristique. Une méthode de transport lagrangien est utilisée pour actualiser les positions des particules, puis une méthode de level-set permet d'en déduire à chaque instant la fonction caractéristique associée. Une technique de correction des positions des particules à posteriori permet de réimposer la condition de non-interpénétration des particules. Des calculs d'homogénéisation ont été effectués, permettant notamment de calculer des viscosités équivalentes pour des suspensions de sphères, et de construire des lois de comportement et d'évolution des tenseurs d'orientation pour des suspensions de fibres. L'utilisation de conditions limites pseudo-périodiques permet de limiter les effets de bords dans les calculs d'homogénéisation. Par ailleurs une technique de h-adaptation a été appliquée pour mieux décrire les interfaces. Les premiers résultats obtenus sont en assez bon accord avec les modèles théoriques, et une première simulation d'écoulement d'un mélange a été menée.
Book Synopsis Approche Euler-Lagrange pour la modélisation du transport solide dans les ouvrages de décantation by : Gilles Isenmann
Download or read book Approche Euler-Lagrange pour la modélisation du transport solide dans les ouvrages de décantation written by Gilles Isenmann and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif de cette thèse est le développement et la validation d'un outil numérique permettant d'évaluer la performance d'un ouvrage de décantation. L'approche Euler-Lagrange est retenue pour la modélisation de l'écoulement et du transport solide. De nouvelles conditions d'interaction particule/paroi permettent de restreindre le dépôt aux zones présentant des caractéristiques géométriques et hydrodynamiques favorables. Le modèle numérique est confronté à quatre jeux de données expérimentales. L'ensemble de ces expérimentations permettent d'investiguer une large gamme des paramètres représentatifs de l'écoulement et du transport solide. La comparaison des résultats numériques et expérimentaux permet de conclure sur la capacité du modèle à prévoir l'abattement des particules dans un ouvrage de décantation avec une précision de l'ordre de 5 pourcents lorsque les dépôts ont lieu sur l'ensemble du fond et de 10 pourcents dans le cas de dépôts localisés dans des zones préférentielles.
Book Synopsis Quelques résultats sur une méthode numérique de résolution du type Euler-Lagrange, pour les équations de Navier-Stokes by : Alain Feidt
Download or read book Quelques résultats sur une méthode numérique de résolution du type Euler-Lagrange, pour les équations de Navier-Stokes written by Alain Feidt and published by . This book was released on 1990 with total page 160 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans la perspective de pouvoir modéliser des écoulements de fluides dans des éléments de machines, on présente l'écriture d'un code de résolution des équations de la mécanique des fluides pour un fluide incompressible visqueux en écoulement isotherme bidimensionnel. Après avoir décrit les équations traitées, on les discrétise. La discrétisation temporelle est du type différences finies et utilise une formulation Lagrange-Euler. La discrétisation spatiale est du type éléments finis. Deux cas de conditions aux limites sont considérés : vitesse imposée, pression imposée. Des cas tests, tant en laminaire qu'en turbulent sont étudiés : écoulement dans un canal, écoulement sur une marche descendante. Deux types de modèle de turbulence sont utilisés : algébrique (longueur de mélange) et k-epsilon. Enfin, une modélisation d'une configuration industrielle à géométrie complexe, « té » avec paroi défilante et écoulement turbulent, est réalisée en utilisant le modèle de turbulence algébrique. Les résultats de calcul et les résultats expérimentaux (répartition de débit, pertes de pression) sont en très bon accord. En conclusion, le code de calcul écrit et mis en oeuvre permet, comme cela avait été initialement souhaité, de modéliser des écoulements dans des situations très diverses.
Book Synopsis Modélisation numérique de l'agitation et du mélange dans les écoulements à bulles. Application aux phénomènes de convection dans un bain de corium by : Florian Le Roy de Bonneville
Download or read book Modélisation numérique de l'agitation et du mélange dans les écoulements à bulles. Application aux phénomènes de convection dans un bain de corium written by Florian Le Roy de Bonneville and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les écoulements à bulles font partie de la famille des écoulements polyphasiques dans lesquels des particules, solides, liquides ou gazeuses, sont dispersées dans un fluide porteur. Ce type d'écoulements est très courant, on le retrouve dans nombreux procédés industriels (colonnes à bulles, colonnes d'extraction, lits fluidisés, décanteurs) et naturels (vagues déferlantes, panaches volcaniques). La présence des bulles joue notamment un rôle majeur dans les accidents nucléaires de fusion du coeur en influençant la dynamique du bain de corium. Cette présence dans des do-maines très variés a favorisé un développement important de méthodes expérimentales et numériques pour étudier ce type d'écoulements. Dans cette étude, nous nous intéressons à l'écoulement induit par l'ascension d'un essaim de bulles millimétriques (dont le nombre de Reynolds est de plusieurs centaines) dans un liquide. Dans cette situation, les interactions entre les sillages jouent un rôle majeur conduisant à une agitation turbulente aux caractéristiques originales. L'une des plus frappantes est l'existence d'un régime spectral singulier où l'énergie des fluctuations des vitesse du liquide évolue en puissance -3 du nombre d'onde. Fondamentalement, nous souhaitons comprendre les mécanismes de transfert turbulent interéchelle afin de modéliser les processus de mélange et de transfert dans les applications. Pour cela nous proposons de simuler l'écoulement en couplant une description eulérienne de la phase porteuse à une méthode Lagrangienne pour le suivi des bulles. Dans notre approche numérique, l'action de chaque bulle sur le liquide est modélisée par une source volumique de quantité de mouvement répartie sur quelques éléments de maillage. Les plus petites échelles de l'écoulement (c'est-à-dire des échelles beaucoup plus petites que le diamètre des bulles) ne sont pas finement résolues. Ce choix de nous concentrer sur les grandes échelles de l'écoulement nous permet de simuler des fractions volumiques conséquentes avec un grand nombre de bulles avec une puissance de calcul raisonnable. Pour calculer la trajectoire des bulles, nous utilisons les forces hydrodynamiques que le liquide exerce sur chacune d'elles. Ceci nécessite de déterminer la perturbation qu'une bulle crée dans son voisinage afin d'annuler la force que la bulle exerce artificiellement sur elle-même. Nous avons établi un modèle pour déterminer cette perturbation nous permettant ainsi de calculer de façon précise les forces de traînée et de masse ajoutée. Grâce à cette méthode, nous avons simulé l'agitation induite par l'ascension d'un essaim de bulles homogène et obtenu des résultats en bon accord avec l'expérience. Une fois validées, ces simulations permettent d'étudier le bilan entre production, dissipation et transfert inter-échelle dans le plan spectral pour analyser les mécanismes de la turbulence induite par les bulles. Dans un but de prévention des risques, le modèle numérique est ensuite appliqué à la simulation d'un bain de corium produit lors d'un accident de fusion du cœur d'une centrale nucléaire. La dynamique d'ablation du béton est directement liée à la répartition des flux de chaleur aux parois qui mettent principalement en jeu les phénomènes de convection turbulente d'origine thermique et ceux induits par les bulles.
Book Synopsis Simulation numérique de l'écoulement et mélange granulaires par des éléments discrets ellipsoïdaux by : Brahim Trabelsi
Download or read book Simulation numérique de l'écoulement et mélange granulaires par des éléments discrets ellipsoïdaux written by Brahim Trabelsi and published by . This book was released on 2013 with total page 131 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les matériaux granulaires sont omniprésents, ils se trouvent aussi bien dans la nature que dans quelques applications industrielles. Parmi les applications industrielles utilisant les matériaux granulaires, on cite le mélange des poudres dans les industries agro-alimentaires, chimiques, métallurgiques et pharmaceutiques. La caractérisation et l'étude du comportement de ces matériaux sont nécessaires pour la compréhension de plusieurs phénomènes naturels comme le mouvement des dunes et les avalanches de neige, et de processus industriels tel que l'écoulement et le mélange des grains dans un mélangeur. Le comportement varié des matériaux granulaires les rend inclassables parmi les trois états de la matière : solide, liquide et gazeux. Ceci a fait dire qu'il s'agit d'un ``quatrième état'' de la matière, situé entre solide et liquide. L'objectif de ce travail est de concevoir et de mettre en oeuvre des méthodes efficaces d'éléments discrets pour la simulation et l'analyse des processus de mélange et de ségrégation des particules ellipsoïdales dans des mélangeurs culbutants industriels tels que le mélangeur à cerceaux. Dans la DEM l'étape la plus critique en terme de temps CPU est celle de la détection et de résolution de contact. Donc pour que la DEM soit efficace il faut optimiser cette étape. On se propose de combiner le modèle du potentiel géométrique et la condition algébrique de contact entre deux ellipsoïdes proposée par Wang et al., pour l'élaboration d'un algorithme efficace de détection de contact externe entre particules ellipsoïdales. Puis de de prouver un résultat théorique et d'élaborer un algorithme pour le contact interne. D'autre part, le couplage DEM-chaîne de Markov permet de diminuer très sensiblement le temps de simulation en déterminant la matrice de transition à partir d'une simulation à courte durée puis en calculant l'état du système à l'aide du modèle de chaîne de Markov. En effet, en utilisant la théorie des matrices strictement positives et en se basant sur le théorème de Perron-Frobenius on peut approximer le nombre de transitions nécessaires pour la convergence vers un état donné.
Book Synopsis Modélisation et simulation numérique des écoulements diphasiques par une approche bifluide à deux pressions by : Vincent Guillemaud
Download or read book Modélisation et simulation numérique des écoulements diphasiques par une approche bifluide à deux pressions written by Vincent Guillemaud and published by . This book was released on 2007 with total page 263 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans ce mémoire de thèse, on s'intéresse à la simulation des écoulements liquidevapeur en transition de phase. Pour décrire ces écoulements, une approche bifluide moyennée à deux pressions indépendantes est retenue. Cette description du mélange liquide-vapeur s'appuie sur le modèle à sept équations de Baer et Nunziato. On étudie les aptitudes de cette modélisation à simuler les transitions de phase apparaissant en ingénierie nucléaire. Dans un premier temps, on élabore un cadre thermodynamique théorique pour décrire les écoulements liquide-vapeur. Dans ce cadre, on réalise la fermeture du modèle de Baer et Nunziato. De nouvelles modélisations sont proposées pour les termes d'interaction entre les phases. Ces nouvelles modélisations dotent le modèle bifluide à deux pressions d'une inégalité d'entropie. On étudie ensuite les propriétés mathématiques de ce modèle. Sa partie convective hyperbolique se présente sous une forme non-conservative. On étudie tout d'abord la définition de ses solutions faibles. Divers régimes d'écoulement sont alors mis à jour pour le mélange diphasique. Ces différents régimes d'écoulement présentent des analogies avec le comportement fluvial et torrentiel des écoulements en rivière. Les stabilités linéaire et non-linéaire de l'équilibre liquidevapeur sont ensuite établies. Pour affiner notre description des interactions diphasiques, on étudie pour finir l'implémentation d'un modèle de turbulence, ainsi que l'implémentation d'une procédure de reconstruction pour la densité d'aire interfaciale. On s'intéresse ensuite à la simulation de ce modèle. Suivant une approche à pas fractionnaires, une méthode numérique est élaborée dans un formalisme Volumes Finis. Pour réaliser l'approximation de la partie convective, diverses adaptations non-conservatives de solveurs de Riemann standard sont tout d'abord proposées. A l'inverse du cadre non-conservatif classique, l'ensemble de ces schémas converge vers une unique solution. Un nouveau schéma de relaxation est ensuite proposé pour approcher la dynamique des transferts interfaciaux. L'ensemble de la méthode numérique se caractérise alors par la préservation des équilibres liquide-vapeur. Dans un premier temps, cette méthode numérique est employée à la comparaison des différentes modélisations bifluides à une et deux pressions. On l'applique ensuite à la simulation des écoulements liquide-vapeur dans les circuits hydrauliques des réacteurs à eau sous pression en configuration accidentelle.
Book Synopsis Modélisation et étude numérique d’un écoulement diphasique solide-liquide subissant un changement de phase dans un échangeur de chaleur by : Tarik El Rhafiki
Download or read book Modélisation et étude numérique d’un écoulement diphasique solide-liquide subissant un changement de phase dans un échangeur de chaleur written by Tarik El Rhafiki and published by . This book was released on 2009 with total page 188 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail s'inscrit dans le contexte du stockage et de distribution du froid par chaleur latente. Il traite, d'une manière essentiellement numérique, les écoulements diphasiques avec changement de phase solide-liquide dans un échangeur. Deux types de matériaux à changement de phase ont été testés : coulis de glace et coulis stabilisés. Le coulis de glace est une suspension composée d'une phase porteuse à base d'eau et d'éthanol et d'une phase active composée de particules de glace. Dans le coulis stabilisé, les particules en suspension sont encapsulées et peuvent contenir soit un corps pur ou une solution binaire. Pour modéliser les écoulements du coulis de glace, nous avons choisi une approche couplée : température-fraction de glace, basée sur l'hypothèse d'un équilibre thermodynamique entre les phases solide et liquide. Les résultats issus du modèle et de l'expérience sont en bon accord. Ils permettent d'estimer d'une manière précise le coefficient d'échange thermique local le long d l'échangeur. Dans le cas du coulis stabilisé, nous avons proposé un modèle physique homogène 2D décrivant l'écoulement en tenant compte des transferts thermiques, avec changement de phase, au cours d'un réchauffement (fusion d'un corps pur et d'une solution binaire( ou d'un refroidissement (cristallisation d'un corps pur). Le modèle permet de déterminer le coefficient d'échange thermique entre le mélange diphasique et la paroi de l'échangeur. Enfin, nous avons développé un modèle à deux phases basé sur une approche Eulérienne. Celui-ci introduit les couplages entre les deux phases pour décrire les différents mécanismes de transferts de masse, de quantité de mouvement et d'énergie. Il offre de larges possibilités permettant en particulier d'étudier l'effet des interactions entre les phases liquide et solide sur l'écoulement et les transferts thermiques au sein de la suspension.
Book Synopsis MODELISATION DU MELANGE POUR LA SIMULATION D'ECOULEMENTS REACTIFS TURBULENTS by : FABIENNE.. PIT LAPILLONNE
Download or read book MODELISATION DU MELANGE POUR LA SIMULATION D'ECOULEMENTS REACTIFS TURBULENTS written by FABIENNE.. PIT LAPILLONNE and published by . This book was released on 1993 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE TRAVAIL PORTE SUR LA MODELISATION ET LA SIMULATION D'ECOULEMENTS REACTIFS TURBULENTS A CHIMIE NON INFINIMENT RAPIDE PAR UNE FONCTION DENSITE DE PROBABILITE CONJOINTE. LA RESOLUTION DE L'EQUATION D'EVOLUTION TEMPORELLE DE LA PDF CONJOINTE ANALYTIQUEMENT OU NUMERIQUEMENT EST TRES COMPLEXE. EN FAIT, LE PROBLEME EST SIMPLIFIE EN INTEGRANT CETTE EQUATION DANS L'ESPACE DES VITESSES. ON OBTIENT AINSI UNE APPROCHE HYBRIDE PROBABILISTE EULERIENNE LAGRANGIENNE. UNE METHODE DE MONTE-CARLO EST UTILISEE ENSUITE, POUR SIMULER CETTE EQUATION. DANS CETTE EQUATION, LE PHENOMENE DE MELANGE A PETITE ECHELLE DOIT ETRE REPRESENTE PAR UN MODELE. LA COMPARAISON D'UN NOUVEAU MODELE DE MELANGE AVEC DES MODELES CLASSIQUES D'ECHANGE AVEC LA MOYENNE A ETE FAITE DANS LE CAS D'UNE COUCHE DE MELANGE THERMIQUE ET DANS LE CAS D'UNE COUCHE DE MELANGE REACTIVE. LES RESULTATS DES CALCULS SONT ENCOURAGEANTS. LA POSSIBILITE DE L'APPLIQUER A DES CONFIGURATIONS INDUSTRIELLES COMPLEXES 2D AXISYMETRIQUE (LE BLUFF-BODY) ET 3D (CHAMBRE DE COMBUSTION DEXTRE) EST DEMONTREE
Book Synopsis Modélisation numérique des écoulements fluide-particules by : Jean-Benoît Ritz
Download or read book Modélisation numérique des écoulements fluide-particules written by Jean-Benoît Ritz and published by . This book was released on 1997 with total page 153 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE THESE PORTE SUR LA DEFINITION ET LA MISE EN OEUVRE D'UNE METHODE NUMERIQUE DE SIMULATION DIRECTE DU MOUVEMENT DE PARTICULES SOLIDES DISPERSEES DANS UN FLUIDE EN TENANT COMPTE DE L'ENSEMBLE DES INTERACTIONS HYDRODYNAMIQUES. CE MODELE S'APPUIE SUR LES EQUATIONS DU MOUVEMENT DE DEUX FLUIDES NON-MISCIBLES. LE CONCEPT INITIAL EST DE TRANSFORMER UN DES FLUIDES EN UN FLUIDE DONT LA LOI DE COMPORTEMENT TEND VERS CELLE D'UN SOLIDE INDEFORMABLE. NOUS OBTENONS ALORS UNE FORMULATION OU L'UNIQUE INCONNUE EST LE COUPLE VITESSE-PRESSION GOUVERNE PAR L'EQUATION DE NAVIER-STOKES. CETTE METHODE DE NOUS PERMET DE METTRE EN EVIDENCE LE ROLE DU SILLAGE SUR LA TRAJECTOIRE D'UNE PARTICULE ET SUR LE REARRANGEMENT D'UN ENSEMBLE DE PARTICULES EN SEDIMENTATION. LES E EFFETS DE SILLAGE, MEME A FAIBLE NOMBRE DE REYNOLDS, JOUENT UN ROLE DETERMINANT SUR LA REDISTRIBUTION DES PARTICULES AU COURS DE LA SEDIMENTATION. CETTE METHODE PRESENTE UNE ALTERNATIVE INTERESSANTE AUX DIFFERENTES METHODES DE SIMULATION DIRECTE PAR UN COUT DE CALCUL DEPENDANT LINEAIREMENT DU NOMBRE DE PARTICULES.
Book Synopsis MODELISATION MACROSCOPIQUE ET SIMULATION NUMERIQUE DE LA SOLIDIFICATION DES MELANGES BINAIRES by : PATRICK.. BOUSQUET MELOU
Download or read book MODELISATION MACROSCOPIQUE ET SIMULATION NUMERIQUE DE LA SOLIDIFICATION DES MELANGES BINAIRES written by PATRICK.. BOUSQUET MELOU and published by . This book was released on 2000 with total page 210 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE THESE PORTE SUR LA MODELISATION MACROSCOPIQUE ET LA SIMULATION NUMERIQUE DE LA SOLIDIFICATION DES MELANGES BINAIRES. L'ETUDE S'INTERESSE A LA CROISSANCE D'UNE ZONE SOLIDE-LIQUIDE (ZONE PATEUSE), REPRESENTEE PAR UN MILIEU POREUX HETEROGENE. UN MODELE, DECRIVANT LES TRANSFERTS DE QUANTITE DE MOUVEMENT, DE CHALEUR ET DE MASSE, AU COURS DU CHANGEMENT DE PHASE, EST ETABLI PAR PRISE DE MOYENNE VOLUMIQUE DES EQUATIONS MICROSCOPIQUES DE TRANSPORT. CHACUNE DES PROPRIETES EFFECTIVES DU MELANGE (PERMEABILITE, DIFFUSIVITES EFFECTIVES, COEFFICIENTS D'ECHANGE) EST DEFINIE PAR UN PROBLEME DE FERMETURE. AINSI, LES EFFETS DE LA GEOMETRIE LOCALE DE LA ZONE PATEUSE (TORTUOSITE) ET DES PHENOMENES MICROSCOPIQUES DE TRANSFERT (DISPERSION, ECHANGE INTERFACIAL) SONT TRADUITS A NOTRE CONNAISSANCE POUR LA PREMIERE FOIS DANS LA DEFINITION DE CES PROPRIETES ET PRIS EN COMPTE DANS L'EXPRESSION DES EQUATIONS MOYENNEES. SI LE MODELE MACROSCOPIQUE EST FONDE SUR L'HYPOTHESE D'EQUILIBRE THERMIQUE LOCAL, UNE DESCRIPTION DIPHASIQUE DES TRANSFERTS DE MASSE EST EN REVANCHE INTRODUITE, PAR LA DEFINITION D'UN COEFFICIENT D'ECHANGE DANS LE SOLIDE ET LE LIQUIDE. UNE METHODE NUMERIQUE DE VOLUMES FINIS EST ENSUITE ELABOREE POUR LA RESOLUTION DU MODELE. UN CHOIX PARTICULIER D'INCONNUES (CONCENTRATIONS SUPERFICIELLES) PERMET DE CONSTRUIRE UN ALGORITHME STABLE, QUI SE DISTINGUE DES SCHEMAS A DEUX PAS DE TEMPS DEVELOPPES JUSQU'A PRESENT POUR LA RESOLUTION DES MODELES MULTIPHASIQUES. LA SIMULATION DE LA SOLIDIFICATION DU MELANGE NH 4CL-H 2O, DANS UNE CAVITE, ILLUSTRE LE POTENTIEL DU MODELE PHYSIQUE ET MET EN EVIDENCE UN COUPLAGE IMPORTANT ENTRE LES STRUCTURES D'ECOULEMENT ET LA MACROSEGREGATION AU COURS DU CHANGEMENT DE PHASE.
Book Synopsis Méthode numérique lagrangienne pour la simulation d'écoulements à surface libre by : Jean-Christophe Marongiu
Download or read book Méthode numérique lagrangienne pour la simulation d'écoulements à surface libre written by Jean-Christophe Marongiu and published by . This book was released on 2007 with total page 170 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La méthode SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) est une méthode numérique sans maillage utilisée dans cette étude pour la discrétisation spatiale des équations de la mécanique des fluides (essentiellement les équations d 'Euler). La méthode SPH rencontre depuis quelques années un certain succès dans la simulation d’écoulements à surface libre car son formalisme lagrangien facilite le traitement et le suivi des interfaces. Cette étude a pour but d’appliquer cette méthode pour la simulation des écoulements â surface libre se produisant dans les turbines Pelton. Le formalisme SPH standard est tout d’abord testé, il permet de valider la faisabilité de ce choix mais montre également les limites de la méthode SPH standard, en terme de précision et de fiabilité notamment. Le choix s'est alors porté vers une formulation hybride SPH-ALE (Arbitrary Lagrange Euler) qui entretient une certaine filiation avec le formalisme des volumes finis. SPH-ALE utilise en effet une formulation conservative des équations du mouvement et est capable théoriquement de décrire l'écoulement quelque soit le déplacement des points de discrétisation. Par ailleurs, sur un plan purement numérique, ce formalisme permet l'utilisation de schémas numériques décentrés, en particulier les schémas de type Godunov et leurs variantes d’ordre supérieur. Cette méthode hybride se révèle en pratique nettement supérieure A la méthode standard pour les applications visées. La stabilité des simulations est largement renforcée, et la précision des résultats est fortement améliorée. En particulier le champ de pression retrouve une forme satisfaisante sans lissage numérique particulier. La méthode hybride facilite également le traitement des conditions limites. Alors que ce point constitue une difficulté majeure pour la méthode SPH standard, la méthode SPH-ALE permet de traiter les conditions limites à travers des flux aux frontières qui peuvent être eux-aussi décentrés. La mise en place d’un traitement cohérent et rigoureux des conditions limites constitue la principale contribution de ce travail de thèse. La méthode SPH-ALE est finalement testée sur des cas représentatifs des applications visées et fournit des résultats satisfaisants. En particulier le champ de pression en paroi solide est prédit correctement. En conclusion, les développements effectués dans cette étude ont été guidés par l'application en turbine Pelton qui était visée. La nécessité de manipuler des géométries complexes et d'obtenir un niveau de précision correct ont conduit à privilégier et à développer la méthode hybride SPH-ALE. Ce travail ouvre des perspectives prometteuses de développement rapide grâce au lien existant entre SPH-ALE et la méthode des volumes finis.
Book Synopsis ECOULEMENTS CISAILLES REACTIFS by : FABRICE.. MATHEY
Download or read book ECOULEMENTS CISAILLES REACTIFS written by FABRICE.. MATHEY and published by . This book was released on 1997 with total page 160 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE FORMALISME DE LA SIMULATION DES GRANDES ECHELLES (LES) POUR L'ETUDE DES ECOULEMENTS TURBULENTS EST PRESENTE. DES TESTS, EN CONFIGURATION DE TURBULENCE HOMOGENE ISOTROPE ET DE COUCHE DE MELANGE TEMPORELLE, METTENT EN EVIDENCE LE COMPORTEMENT DES DIFFERENTS MODELES DE VISCOSITE TURBULENTE VIS-A-VIS DE LA DISSIPATION GENEREE PAR LES CORRECTEURS DE FLUX DU SCHEMA PPM. UNE SOLUTION EST PROPOSEE PERMETTANT D'EVITER UNE DISSIPATION NUMERIQUE TROP IMPORTANTE POUR LES ECOULEMENTS EN TURBULENCE DEVELOPPEE ET D'EVITER LE DEVELOPPEMENT D'INSTABILITES NUMERIQUES DUES AUX CONDITIONS INITIALES. LES MODELES DE MELANGE SOUS-MAILLE SPECIFIQUES AUX ECOULEMENTS REACTIFS SONT ENSUITE PRESENTES. DEUX APPROCHES SONT EN PARTICULIER RETENUES. UNE APPROCHE STOCHASTIQUE, PERMETTANT DE RECONSTRUIRE JUSQU'AUX PLUS PETITES ECHELLES L'EVOLUTION D'UN CHAMP DE SCALAIRE : LE LEM (LINEAR EDDY MODEL). ON MONTRE QUE CETTE APPROCHE PERMET EN PARTICULIER DE REPRODUIRE DES LOIS D'ECHELLES OBSERVEES DANS LES EXPERIENCES ET S'ECARTANT DES THEORIES CLASSIQUES DU MELANGE. PUIS UNE APPROCHE PROBABILISTE OU LA STRUCTURE DU CHAMP A PETITE ECHELLE EST PRESUMEE A PARTIR D'UNE FONCTION DE DENSITE DE PROBABILITE. CETTE DERNIERE APPROCHE NECESSITE LA MODELISATION DE LA VARIANCE SOUS-MAILLE DE LA FRACTION DE MELANGE. POUR CELA, UNE NOUVELLE MODELISATION EST PRESENTEE, PERMETTANT DES SIMULATIONS LES SANS PARAMETRES AJUSTABLE. CE MODELE EST VALIDE PAR DES TESTS A PRIORI A PARTIR DE SIMULATIONS LEM A GRANDS NOMBRES DE REYNOLDS, PUIS PAR DES SIMULATIONS DE COUCHE DE MELANGE TEMPORELLE REACTIVE. DANS CE DERNIER CAS, LES RESULTATS OBTENUS LORS DES PHASES DE TRANSITION ET DE TURBULENCE DEVELOPPEES SONT COMPARES AUX EXPERIENCES DE LA LITTERATURE. ON MONTRE QUE LES QUANTITES DE PRODUITS SONT CORRECTEMENT REPRESENTEES PAR LE MODELE SOUS-MAILLE DE MELANGE. CES SIMULATIONS PERMETTENT DE METTRE EN EVIDENCE LES MECANISMES DE LA TRANSITION DE MELANGE ET LE ROLE DES TOURBILLONS LONGITUDINAUX.
Book Synopsis Évaluation d'une méthode d'Euler-Lagrange pour la modélisation des écoulements à surface libre et de l'équation de transport by : Abdelfettah Fredj
Download or read book Évaluation d'une méthode d'Euler-Lagrange pour la modélisation des écoulements à surface libre et de l'équation de transport written by Abdelfettah Fredj and published by . This book was released on 1994 with total page 358 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Equations Continues Pour L'étude de la Dynamique Des Écoulements Granulaires Denses Hétèrogènes by : Carolina Meruane
Download or read book Equations Continues Pour L'étude de la Dynamique Des Écoulements Granulaires Denses Hétèrogènes written by Carolina Meruane and published by . This book was released on 2010 with total page 58 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans ce travail, nous avons développé un cadre théorique basé sur la théorie de mélange afin de représenter la dynamique d'un écoulement dense de matériau granulaire hétérogène composé d'un certain nombre d'espèces solides avec des propriétés différentes, et immergé dans un environnement fluide Newtonien. Le système d'équations obtenu a été validé en comparant les résultats numériques avec des mesures expérimentales obtenues pour des écoulements gravitaires de matériaux granulaires, générés par l'effondrement d'une colonne de grains en deux dimensions de l'air ou de l'eau comme milieu fluide. Cette théorie a ensuite été utlisée pour étudier les effets du fluide ambiant sur la dynamique des écoulements granulaires de mélanges binaires constitués de petites et grandes particules sphériques d'égale densité. Nos résultats suggèrent que les équations reproduisent les caractéristiques essentielles de la dynamiques des écoulements granulaires denses hétèrogènes. En particulier, nous démontrons que la ségrégation des matériaux granulaires augmente la vitesse du front en raison de la dilatation de l'écoulement. Cette augmentation de la vitesse est amortie par l'environnement fluide, et ce comportement est plus marqué dans l'eau que dans l'air. Nous concluons qu'un modèle réaliste pour des écoulements granulaires hétèrogènes doit considérer trois éléments : des grains de petite et de grande taille et un environnement fluide.
Book Synopsis Etude théorique et numérique des écoulements cisaillés libres à masse volumique fortement variable by : Nicolas Lardjane
Download or read book Etude théorique et numérique des écoulements cisaillés libres à masse volumique fortement variable written by Nicolas Lardjane and published by . This book was released on 2004 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objet de ce travail concerne l'application de la méthode de simulation des grandes échelles, ou LES, au mélange de deux fluides présentant des propriétés thermodynamiques différentes. Le caractère fondamental de nos recherches a rendu nécessaire le développement d'outils numériques adaptés. Tout d'abord, l'origine des erreurs numériques liées à la discrétisation des équations de Navier-Stokes ainsi que leur interaction avec un modèle sous-maille ont été étudiées pour une turbulence homogène et isotrope en auto-amortissement. La formulation des coefficients de transport du cas bi-espèces a également été examinée. Un code de calcul à haut pouvoir de résolution a alors été développé pour réaliser la simulation numérique directe, ou DNS, de couches de mélange bi-espèces. L'amplitude des ondes acoustiques initiales du cas H2O/O2, générées par la condition initiale décrivant la couche de mélange, a été réduite grâce au développement d'une solution en similitude temporelle. Les résultats de l'analyse de stabilité linéaire de ce profil ont permis, entre autre, de valider le code numérique. L'importance relative des termes sous-maille issus des équations de Navier-Stokes filtrées a ensuite été mesurée à partir du filtrage explicite des champs DNS des couches de mélange temporelles N2/O2 et H2/O2. L'utilisation d'une fermeture implicite, autour d'un schéma numérique dissipatif, a finalement été évoquée.
Book Synopsis Développement d'estimateurs d'erreur pour la méthode de volumes finis appliquée aux équations d'Euler by : Cristian Ilinca
Download or read book Développement d'estimateurs d'erreur pour la méthode de volumes finis appliquée aux équations d'Euler written by Cristian Ilinca and published by . This book was released on 1996 with total page 212 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
