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Developpement Dune Methode De Suivi Dinterface Applications Aux Ecoulements Diphasiques
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Book Synopsis Développement d'une méthode de suivi d'interface. Applications aux écoulements diphasiques by : Sébastien Tanguy (Physicien).)
Download or read book Développement d'une méthode de suivi d'interface. Applications aux écoulements diphasiques written by Sébastien Tanguy (Physicien).) and published by . This book was released on 2004 with total page 174 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'étude des mécanismes de formation d'un spray à partir d'un écoulement liquide-gaz est un sujet de recherche fondamental, et dont les applications industrielles sont nombreuses, notamment dans le domaine de la combustion et de la propulsion. La simulation numérique de tels écoulements apparaît comme un complément indispensable aux expériences et aux théories pour aboutir à une compréhension et à une prédiction fine de tels phénomènes physiques. Durant cette étude, nous avons développé une technique numérique de suivi d'interface couplée à un solveur des équations de Navier-Stokes afin d'étudier précisément la dynamique de l'interface qui sépare la phase liquide de la phase gazeuse. Nous décrivons en détail la méthode Level Set qui a été utilisée durant cette étude pour suivre le mouvement de l'interface, ainsi que les techniques numériques utilisées pour la résolution des équations de Navier-Stokes. Notamment différents schémas numériques sont testés pour que la précision du code de calcul développé soit optimal. Le couplage entre les équations du mouvement et le suivi d'interface peut être effectué par différentes techniques. L'utilisation de la Ghost Fluid Méthod pour réaliser ce couplage permet de préserver numériquement le caractère discontinu de l'interface liquide-gaz tout en proposant une discrétisation des équations précises et robustes. Les codes développés (2D, 3D parallélisation MPI) sont ensuite utilisés pour étudier des collisions de gouttes. Les comparaisons entre les résultats expérimentaux et les simulations numériques sont très probantes et mettent en valeur la prédictibilité des calculs effectués. D'autres configurations plus complexes sont étudiées dans le cadre d'une étude de faisabilité. L'étude de l'atomisation primaire d'un jet liquide continu en un spray de gouttelettes semble notamment être un domaine d'investigation particulièrement prometteur pour ce type de simulations. Enfin l'étude d'interfaces dites "réactives" comme la vaporisation d'un liquide et la propagation de flammes prémélangées a également été abordé en utilisant la Ghost Fluid Method pour imposer les conditions de saut spécifiques à ce type de phénomènes.
Book Synopsis Computational Methods in Multiphase Flow III by : Andrea Alberto Mammoli
Download or read book Computational Methods in Multiphase Flow III written by Andrea Alberto Mammoli and published by WIT Press. This book was released on 2005 with total page 385 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: A common feature of multiphase flows is that a dispersed or discontinuous phase is being carried by a continuous phase, for example water drops in gas flow, solid particles in water flow, or gas bubbles in liquid flow. The overall behavior of the flow is shaped largely by the interaction between the discontinuous elements--drops, particles, bubbles
Book Synopsis Développement Et Validation D'une Méthode de Simulation D'écoulements Diphasiques Sans Reconstruction D'interfaces by : Adlène Benkenida
Download or read book Développement Et Validation D'une Méthode de Simulation D'écoulements Diphasiques Sans Reconstruction D'interfaces written by Adlène Benkenida and published by . This book was released on 1999 with total page 270 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail est consacré au développement et à la mise en œuvre d'un outil de simulation directe d'écoulements diphasiques complexes où la topologie des interfaces évolue dans le temps. La stratégie de résolution emploie un maillage fixe sur lequel les interfaces évoluent librement. Les équations du modèle d'écoulement [...] sont obtenues par filtrage spatial et sommation des équations de Navier-Stokes locales et instantanées de chaque phase. L'utilisation d'une approche eulérienne conduit à des difficultés d'estimation de différentes grandeurs diphasiques [...]. Cet obstacle est levé en établissant et en validant une expression des contraintes valable quelle que soit la nature de l'approche eulérienne utilisée et l'orientation de l'interface par rapport au maillage. Pour simplifier les équations du modèle, on suppose l'absence de glissement local entre les deux phases, de changement de phase et de turbulence de petite échelle. La possibilité de relaxer certaines de ces hypothèses est discutée [...]. Le transport des interfaces est assuré par une méthode de capture de front sans reconstruction d'interfaces en utilisant un schéma FCT. On montre [...] que la version [...] de l'algorithme de Zalesak (1979) donne les meilleurs résultats, bien qu'il subsiste une tendance à l'épaississement des zones interfaciales dans les régions de fort étirement. La validation du code est réalisée [...]. Parmi les résultats de ces validations, ceux se rapportant au problème du rebond d'une bulle sur une paroi solide sont les plus originaux et apportent un éclairage nouveau sur ce phénomène, notamment en ce qui concerne l'évolution temporelle du champ hydrodynamique autour de la bulle. L'étude du mouvement d'une bulle de gaz isolée, dite bulle de Taylor, ou de l'interaction de deux bulles de Taylor montant dans un liquide en conduite verticale constitue le thème physique principal de ce travail. Plusieurs mécanismes physiques influençant la vitesse de montée et la dynamique du culot de ces bulles sont analysés (viscosité, tension interfaciale, vitesse superficielle du liquide et accélération de la bulle). Les comparaisons quantitatives avec des résultats théoriques et expérimentaux antérieurs sont très satisfaisantes et des résultats originaux sont obtenus sur plusieurs points.
Book Synopsis Small Scale Modeling and Simulation of Incompressible Turbulent Multi-Phase Flow by : Stéphane Vincent
Download or read book Small Scale Modeling and Simulation of Incompressible Turbulent Multi-Phase Flow written by Stéphane Vincent and published by Springer Nature. This book was released on 2022-10-06 with total page 314 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The book provides basic and recent research insights concerning the small scale modeling and simulation of turbulent multi-phase flows. By small scale, it has to be understood that the grid size for the simulation is smaller than most of the physical time and space scales of the problem. Small scale modeling of multi-phase flows is a very popular topic since the capabilities of massively parallel computers allows to go deeper into the comprehension and characterization of realistic flow configurations and at the same time, many environmental and industrial applications are concerned such as nuclear industry, material processing, chemical reactors, engine design, ocean dynamics, pollution and erosion in rivers or on beaches. The work proposes a complete and exhaustive presentation of models and numerical methods devoted to small scale simulation of incompressible turbulent multi-phase flows from specialists of the research community. Attention has also been paid to promote illustrations and applications, multi-phase flows and collaborations with industry. The idea is also to bring together developers and users of different numerical approaches and codes to share their experience in the development and validation of the algorithms and discuss the difficulties and limitations of the different methods and their pros and cons. The focus will be mainly on fixed-grid methods, however adaptive grids will be also partly broached, with the aim to compare and validate the different approaches and models.
Book Synopsis Développement d'une approche de type LES pour la simulation d'écoulements diphasiques avec interface by : Pierre Trontin
Download or read book Développement d'une approche de type LES pour la simulation d'écoulements diphasiques avec interface written by Pierre Trontin and published by . This book was released on 2009 with total page 246 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Alors que la simulation aux grandes échelles (L.E.S.) des écoulements monophasiques est largement répandue même dans le monde industriel, ce n'est pas le cas pour la L.E.S. d'écoulements diphasiques avec interface (c'est-à-dire d'écoulements où les deux phases liquide et gazeuse sont séparées par une interface). La difficulté majeure réside dans le développement de modèles de sous-maille adaptés au caractère diphasique de l'écoulement. Le but de ce travail est de générer une base D.N.S. dans le cadre d'écoulements diphasiques turbulents avec interface pour comprendre les interactions entre les petites échelles turbulentes et l'interface. Les différents termes sous-maille proviendront d'une analyse a priori de cette base D.N.S. Pour mener à bien ce travail, différentes techniques numériques sont testées et comparées dans le cadre de configurations turbulentes où de grandes déformations interfaciales apparaissent. Puis, l'interaction interface/turbulence est étudiée dans le cadre où les deux phases, séparées par une interface largement déformée, sont résolues par une approche D.N.S. La configuration retenue est l'interaction entre une nappe initialement plane et une T.H.I. libre. Les rapports de densités et de viscosltés sont fixés à 1 pour se concentrer sur l'effet du coefficient de tension de surface. Une étude paramétrique sur le nombre de Weber est menée. Finalement, un filtrage a priori de la base D.N.S. est réalisé et les termes sous-maille qui en découlent sont comparés les uns aux autres.
Book Synopsis Développement d'une méthode de simulation d'écoulements à bulles et à gouttes by : Thomas Bonometti
Download or read book Développement d'une méthode de simulation d'écoulements à bulles et à gouttes written by Thomas Bonometti and published by . This book was released on 2005 with total page 156 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le travail présenté concerne le développement d'un outil de simulation d'écoulements diphasiques dont les rapports de densité et de viscosité peuvent être grands, prenant en compte les effets capillaires, et où les interfaces évoluent librement sur un maillage fixe. Les applications visées concernent aussi bien les problèmes posés par le génie des procédés que par la propulsion ou les échanges océan-atmosphère. Le transport de ces interfaces est assuré par une méthode de capture de front sans reconstruction d'interface. On montre que cette méthode épaissit les zones interfaciales dans les régions de fort étirement et on propose une méthode de modification de la vitesse dans ces zones qui permet de s'affranchir du problème. L'outil numérique ainsi amélioré permet l'étude détaillée de plusieurs aspects de la dynamique des écoulements à bulles et à gouttes intervenant sur une gamme d'échelles de longueur allant de quelques dizaines de microns à quelques centimètres dans des configurations axisymétriques ou pleinement tridimensionnelles. Des simulations concernant la microfluidique sont comparées à des expériences très récentes. Enfin une étude de la dynamique d'une suspension comprenant jusqu'à 27 bulles a permis notamment de mettre en évidence l'influence du nombre de Reynolds des bulles sur l'intensité des fluctuations de vitesse qu'elles induisent dans le liquide.
Book Synopsis ASPECTS NUMERIQUES ET THEORIQUES DE LA MODELISATION DES ECOULEMENTS DIPHASIQUES COMPRESSIBLES PAR DES METHODES DE CAPTURE D'INTERFACE by : SAMUEL.. KOKH
Download or read book ASPECTS NUMERIQUES ET THEORIQUES DE LA MODELISATION DES ECOULEMENTS DIPHASIQUES COMPRESSIBLES PAR DES METHODES DE CAPTURE D'INTERFACE written by SAMUEL.. KOKH and published by . This book was released on 2001 with total page 327 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE TRAVAIL EST CONSACRE A LA SIMULATION NUMERIQUE DIRECTE DES ECOULEMENTS DIPHASIQUES COMPRESSIBLES. L'APPROCHE RETENUE EST L'UTILISATION DES METHODES DE CAPTURE D'INTERFACE. CES TECHNIQUES FONT APPEL A UN MAILLAGE EULERIEN FIXE TANT POUR DECRIRE LES VARIABLES DE L'ECOULEMENT QUE POUR L'INTERFACE ENTRE LES FLUIDES. DANS UNE PREMIERE PARTIE NOUS RAPPELONS LES METHODES CLASSIQUES DE CAPTURE D'INTERFACE EN DISTINGUANT CELLES BASEES SUR DES FONCTIONS COULEURS DISCONTINUES DE CELLES BASEES SUR LES FONCTIONS LEVEL SET. CETTE ETUDE MET EN EVIDENCE CERTAINES DIFFICULTES : PAR EXEMPLE CONCILIER LES SCHEMAS NUMERIQUES CONSERVATIFS AVEC UNE DESCRIPTION CONVENABLE DE LA PRESSION. EN PARTICULIER, NOUS DETAILLONS UN MODELE QUASI-CONSERVATIF POUR DEUX STIFFENED GAS ET LE SOLVEUR NUMERIQUE BASE SUR LE SCHEMA DE ROE QUI LUI EST ASSOCIE. NOUS PROPOSONS DANS UNE DEUXIEME PARTIE UNE EXTENSION DE L'APPROCHE PRECEDENTE : LE MODELE A CINQ EQUATIONS, AFIN DE PERMETTRE LE PLUS LARGE CHOIX POSSIBLE D'EQUATIONS D'ETAT POUR LES FLUIDES EN PRESENCE. NOUS PRESENTONS TROIS VARIANTES DE CE SYSTEME ET CONSTRUISONS POUR L'UNE D'ELLES UN SOLVEUR INSPIRE DU SCHEMA DE ROE. LA TROISIEME PARTIE DE NOTRE TRAVAIL EST CONSACREE A UN RAFFINEMENT DES METHODES DE CAPTURE D'INTERFACE ET PLUS SPECIFIQUEMENT AUX PROBLEMES DE DIFFUSION NUMERIQUE DE L'INTERFACE. UNE TECHNIQUE BASEE SUR LE RAIDISSEMENT DE LA FONCTION COULEUR ET UNE AUTRE QUI ALLIE LEVEL SET ET METHODE QUASI-CONSERVATIVE SONT PROPOSEES. ENFIN, UNE DERNIERE PARTIE PORTE SUR L'ETUDE DU CHANGEMENT DE PHASE DYNAMIQUE. NOUS ETUDIONS GRACE AUX OUTILS DE LA THERMODYNAMIQUE NON-CLASSIQUE LES STRUCTURES D'UNE INTERFACE QUI REALISE LA TRANSITION DE PHASE. IL EN RESSORT QU'UNE RELATION DE SAUT A L'INTERFACE ENTRE LES FLUIDES OU RELATION CINETIQUE FOURNIT LE FLUX DE MASSE A TRAVERS L'INTERFACE DU AU CHANGEMENT DE PHASE. NOUS PRESENTONS DE MEME UNE IMPLEMENTATION NUMERIQUE SIMPLE DANS LE CADRE DU MODELE A CINQ EQUATIONS.
Author :American Society of Mechanical Engineers. Fluids Engineering Division Publisher : ISBN 13 : Total Pages :992 pages Book Rating :4.E/5 ( download)
Book Synopsis Proceedings of the ASME Fluids Engineering Division Summer Conference--2006 by : American Society of Mechanical Engineers. Fluids Engineering Division
Download or read book Proceedings of the ASME Fluids Engineering Division Summer Conference--2006 written by American Society of Mechanical Engineers. Fluids Engineering Division and published by . This book was released on 2006 with total page 992 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Suivi d'interface de type V.O.F. by : Stéphan Guignard
Download or read book Suivi d'interface de type V.O.F. written by Stéphan Guignard and published by . This book was released on 2001 with total page 116 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ces deux dernières décades, les thématiques industrielles et académiques ont vu fortement augmenter les besoins en simulation numérique d'écoulements incompressibles multîfluides de fluides visqueux. Ce mémoire présente une étude effectuée dans le cadre d'une thèse de docteur-ingénieur CNRS/Entreprise dont la dominante est le développement d'une méthode de suivi d'interface de type volume de fluide (V.O.F) et son intégration dans un code industriel de mécanique des fluides afin d'en améliorer les performances en simulation d'écoulement multifluides. Cette méthode originale de suivi d'interface intitulée SL-VOF (Segment Lagrangian - Volume Of Fluid), utilise une représentation affine par morceau de l'interface et un schéma Lagrangien de son advcction. Les différentes versions sont testées tout d'abord sur des cas cinématiqucs simples et il apparaît que la dernière est d'ordre 2. Des simulations 2DV du déferlement d'une onde solitaire provoqué par une diminution spatiale progressive (plage) ou brutale (ouvrage de protection immergé ou émergé) de la hauteur d'eau sont validées de deux manières: Jusqu'au point de déferlement les caractéristiques de i'onde simulée (célérité, hauteur de crête, déformée de la surface libre) sont comparées avec succès à celles de l'onde solitaire simulée par une méthode intégrale aux frontières. Apres le point de déferlement, une comparaison satisfaisantes de la déformée de l'interface avec des expériences de laboratoire réalisées dans le cadre de ce travail achève de valider le modèle développé. Les simulations couvrent aussi le phénomène de splash-up et le début du run-up. Les temps de calcul très élevés ont conduii au développement d'une méthode de couplage entre le modèle présente et une méthode potentielle intégrale aux frontières. L'application de ce couplage à la simulation du déferlement d'une onde solitaire sur une plage en pente a permis de réduire le temps de calcul d'un facteur 7 et une comparaison avec des données expérimentales valide ce développement.
Book Synopsis Application d'une méthode de corrélation à l'identification de processus dans les écoulements diphasiques solides-liquides en conduites by : Henri Santos-Cottin
Download or read book Application d'une méthode de corrélation à l'identification de processus dans les écoulements diphasiques solides-liquides en conduites written by Henri Santos-Cottin and published by . This book was released on 1976 with total page 105 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Modélisation numérique d'écoulements incompressibles diphasiques by : Lea Batteux
Download or read book Modélisation numérique d'écoulements incompressibles diphasiques written by Lea Batteux and published by . This book was released on 2021 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse porte sur la modélisation d'écoulements multiphasiques incompressibles, avec une application aux systèmes fluide-particules. En guise d'introduction on présente le problème physique suivi de deux méthodes de pénalisation de volume retenues pour sa modélisation. L'une des méthodes consiste à faire appel aux équations de Navier-Stokes à densité et viscosité variables, puis à pénaliser le tenseur des taux de déformations dans la région occupée par les particules. Les résultats démontrés sont consacrés à ces équations. On considère dans un premier temps un schéma implicite obtenu par discrétisation des équations de Navier-Stokes à densité et viscosité variables sur un maillage MAC non uniforme pour les volumes finis. Après avoir démontré l'existence de solutions à chaque pas de temps, on réalise l'étude de convergence de ce schéma lorsque les pas de discrétisation en temps et espace tendent vers 0. Une alternative au schéma précédent utilisant une méthode de projection incrémentale est ensuite étudiée et prouvée stable. Afin de simuler les problèmes d'écoulements multiphasiques, on introduit une technique pour advecter efficacement la densité. Elle vient remplacer le transport par le schéma upwind, générateur de diffusions numériques. On présente finalement un code de calcul multi-langage développé pour la simulation de problèmes fluide-structure en 3D avec les schémas introduits. On détaille alors les algorithmes implémentés pour les méthodes de pénalisation. On conclut avec une perspective de parallélisme du code à l'aide d'une méthode de splitting d'opérateur qui a déjà été expérimentée pour des problèmes paraboliques.
Book Synopsis Modélisation et simulation numérique d'écoulements diphasiques pour la microfluidique by : Guillaume Prigent (docteur en physique).)
Download or read book Modélisation et simulation numérique d'écoulements diphasiques pour la microfluidique written by Guillaume Prigent (docteur en physique).) and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse est consacré à la modélisation et simulation numérique d'écoulements diphasiques liquide-gaz mettant en jeu des transferts de chaleur. La simulation de configurations où la prise en compte des effets de compressibilité de la phase gazeuse est indispensable (micropompes, microactionneurs, etc...) a nécessité l'utilisation d'un modèle original, considérant le liquide incompressible et le gaz compressible sous l'hypothèse faible Mach. Lors de cette thèse, ce modèle a été implémenté dans un code diphasique prenant en compte l'interface à l'aide d'une méthode de front-tracking. Des cas tests ont été développés spécifiquement afin de vérifier la conservation de l'énergie pour des configurations de complexité croissante. Les résultats des cas tests ont permis de mettre en évidence la difficulté à assurer la conservation de l'énergie lorsque l'interface n'est pas discontinue mais lissée, comme c'est le cas dans la méthode de front-tracking standard. Une méthode de traitement d'interface hybride a été proposée, rétablissant le caractère discontinu de l'interface avec la reconstruction d'une fonction indicatrice de phase échelon, tandis que le déplacement de l'interface est assuré d'un pas de temps à l'autre à l'aide du front-tracking. Les résultats obtenus avec cette nouvelle méthode hybride sont très satisfaisants, la méthode hybride permettant d'assurer la conservation de l'énergie et de la masse avec précision dans les simulations.
Book Synopsis Finite Volumes for Complex Applications IX - Methods, Theoretical Aspects, Examples by : Robert Klöfkorn
Download or read book Finite Volumes for Complex Applications IX - Methods, Theoretical Aspects, Examples written by Robert Klöfkorn and published by Springer Nature. This book was released on 2020-06-09 with total page 727 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The proceedings of the 9th conference on "Finite Volumes for Complex Applications" (Bergen, June 2020) are structured in two volumes. The first volume collects the focused invited papers, as well as the reviewed contributions from internationally leading researchers in the field of analysis of finite volume and related methods. Topics covered include convergence and stability analysis, as well as investigations of these methods from the point of view of compatibility with physical principles. Altogether, a rather comprehensive overview is given on the state of the art in the field. The properties of the methods considered in the conference give them distinguished advantages for a number of applications. These include fluid dynamics, magnetohydrodynamics, structural analysis, nuclear physics, semiconductor theory, carbon capture utilization and storage, geothermal energy and further topics. The second volume covers reviewed contributions reporting successful applications of finite volume and related methods in these fields. The finite volume method in its various forms is a space discretization technique for partial differential equations based on the fundamental physical principle of conservation. Many finite volume methods preserve further qualitative or asymptotic properties, including maximum principles, dissipativity, monotone decay of free energy, and asymptotic stability, making the finite volume methods compatible discretization methods, which preserve qualitative properties of continuous problems at the discrete level. This structural approach to the discretization of partial differential equations becomes particularly important for multiphysics and multiscale applications. The book is a valuable resource for researchers, PhD and master’s level students in numerical analysis, scientific computing and related fields such as partial differential equations, as well as engineers working in numerical modeling and simulations.
Book Synopsis Boundary-Layer Theory by : Hermann Schlichting (Deceased)
Download or read book Boundary-Layer Theory written by Hermann Schlichting (Deceased) and published by Springer. This book was released on 2016-10-04 with total page 814 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This new edition of the near-legendary textbook by Schlichting and revised by Gersten presents a comprehensive overview of boundary-layer theory and its application to all areas of fluid mechanics, with particular emphasis on the flow past bodies (e.g. aircraft aerodynamics). The new edition features an updated reference list and over 100 additional changes throughout the book, reflecting the latest advances on the subject.
Book Synopsis Gas-cooled Nuclear Reactors by : France. Commissariat à l'énergie atomique
Download or read book Gas-cooled Nuclear Reactors written by France. Commissariat à l'énergie atomique and published by . This book was released on 2006 with total page 192 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Advances in Hydroinformatics by : Philippe Gourbesville
Download or read book Advances in Hydroinformatics written by Philippe Gourbesville and published by Springer. This book was released on 2015-08-21 with total page 616 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This book is a collection of extended papers based on presentations given during the SIMHYDRO 2014 conference, held in Sophia Antipolis in June 2014. It focuses on the modeling and simulation of fast hydraulic transients, on 3D modeling, and on uncertainties and multiphase flows. The book explores both the limitations and performance of current models and presents the latest developments based on new numerical schemes, high-performance computing, multiphysics and multiscale methods, and better interaction with field or scale model data. It addresses the interests of practitioners, stakeholders, researchers and engineers active in this field.
Book Synopsis A Parallel Finite Volume Algorithm for Large-eddy Simulation of Turbulent Flows by : Trong T. Bui
Download or read book A Parallel Finite Volume Algorithm for Large-eddy Simulation of Turbulent Flows written by Trong T. Bui and published by . This book was released on 1998 with total page 28 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
