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Vorticite Et Melange Dans Les Ecoulements De Rayleigh Taylor Turbulents En Approximation Anelastique Et De Boussinesq
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Book Synopsis Vorticité et mélange dans les écoulements de Rayleigh-Taylor turbulents, en approximation anélastique et de Boussinesq by : Nicolas Schneider
Download or read book Vorticité et mélange dans les écoulements de Rayleigh-Taylor turbulents, en approximation anélastique et de Boussinesq written by Nicolas Schneider and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'instabilité de Rayleigh-Taylor (IRT) est notamment rencontrée lors des expériences de Fusion par Confinement Inertiel, et son développement est un obstacle à la réussite de ces expériences. L'objet de cette thèse est d'étudier la croissance de l'IRT pour différents régimes de compressibilité, au moyen de simulations numériques directes réalisées à l'aide d'un code pseudo-spectral multidomaine de type Chebyshev-Fourier-Fourier.La méthode du développement asymptotique permet d'établir des modèles à bas nombre de Mach pour lesquels la contribution acoustique est éliminée. L'implantation dans le code de simulation du modèle anélastique, qui met en jeu des fluides stratifiés et capture les effets thermiques, est améliorée. Le modèle de Boussinesq est ajouté au code. La précision de la méthode numérique est étudiée pour différents découpages en sous-domaines. Plusieurs éléments de validation sont présentés, dont la comparaison avec une expérience.La première simulation présentée, réalisée avec le modèle de Boussinesq, s'intéresse à la croissance auto-semblable de l'IRT. Les lois d'échelle de la vorticité et de la dissipation sont dégagées. La structure de la turbulence et du mélange entre les deux fluides est discutée. Certaines propriétés de la turbulence homogène et isotrope sont retrouvées, mais on note la persistance d'anisotropie aux petites échelles. Les premières simulations 3D de l'IRT avec le modèle anélastique sont présentées. L'influence des effets de compressibilité sur les premières phases de la croissance est étudiée. En outre, une couche de mélange anélastique en faible stratification est analysée et présente des effets de compressibilité non négligeables.
Author :Alexandre J. Chorin Publisher :Springer Science & Business Media ISBN 13 :9780387941974 Total Pages :192 pages Book Rating :4.9/5 (419 download)
Book Synopsis Vorticity and Turbulence by : Alexandre J. Chorin
Download or read book Vorticity and Turbulence written by Alexandre J. Chorin and published by Springer Science & Business Media. This book was released on 1994-06-24 with total page 192 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This book provides an introduction to turbulence in vortex systems, and to turbulence theory for incompressible flow described in terms of the vorticity field. It is the author's hope that by the end of the book the reader will believe that these subjects are identical, and constitute a special case of fairly standard statistical mechanics, with both equilibrium and non-equilibrium aspects. The author's main goal is to relate turbulence to statistical mechanics. The book is organized as follows: the first three chapters constitute a fairly standard introduction to homogeneous turbulence in incompressible flow; a quick review of fluid mechanics; a summary of the appropriate Fourier theory; a summary of Kolmogorov's theory of the inertial range. The next four chapters present the statistical theory of vortex notion, and the vortex dynamics of turbulence. The book ends with the major conclusion that turbulence can no longer be viewed as incomprehensible. This book will be appropriate for professionals in the fields of applied mathematics, mechanical engineering, or physics, as well as graduate students in these noted areas.
Book Synopsis Fluid-particle interactions by : Martín Obligado
Download or read book Fluid-particle interactions written by Martín Obligado and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse est organisée en deux parties. Après une brève introduction théorique (chapitre 1) et une discussion présentant la soufflerie du LEGI et des techniques expérimentales utilisées (chapitre 2), une première partie étudie les effets individuels des particules dans les écoulements tantôt laminaires et turbulents. Dans une seconde partie je me suis intéressé aux effets collectifs d'une population dense d'inclusions en interaction avec un champ turbulent.Dans le chapitre 3, nous montrons que l'équilibre d'un disque pendulaire faisant face à un écoulement présentant une vitesse moyenne présente un comportement bi-stable et hystérétique. Nous donnons une interprétation simple de ce comportement en termes d'une description par deux puits de potentiel, nécessitant uniquement de connaître la dépendance angulaire du coefficient de trainée normale d'une plaque statique inclinée. Nous étudions l'influence de la turbulence sur l'équilibre du pendule en général et sur la bi-stabilité observée en particulier.La dynamique des objets tractés dans un environnement fluide est d'intérêt pour de nombreuses situations pratiques. Les chapitres 4,5 et 6 concernent l'étude expérimentale de l'équilibre et de la stabilité de la trajectoire d'une sphère tractée à vitesse constante. Dans le chapitre 4, nous avons vu que le sillage d'une sphère peut produire un mouvement hélicoïdal d'une sphère remorqué par un fil. Nous avons constaté qu'il existe un nombre de Reynolds (défini avec le diamètre de la particule et la vitesse moyenne de l'écoulement) particulier pour activer cette motion instable. Une trajectoire en trois dimensions est reconstruite avec un dispositif expérimental extrêmement simple, utilisé pour la caractérisation de la forme de la trajectoire des particules. Dans le chapitre 5, nous étudions expérimentalement l'équilibre et la stabilité de la trajectoire d'une sphère remorqué à une vitesse constante dans la avec un rapport longueur - diamètre sans précédent. En ce chapitre, nous étudions les instabilités développées dans le fil pour un écoulement laminaire. Diffèrent types d'instabilités ont été trouvés dans cette expérience. Dans le chapitre 6, le même système est étudié, mais l'écoulement environnant est turbulent. Nous nous concentrons sur la comparaison entre la dynamique turbulente de la sphère tractée et d'une sphère librement advectèe. Nos résultats sont en accord avec un scénario de filtrage résultant du temps de réponse visqueuse d'une particule d'inertie dont la dynamique est couplée au fluide environnant par la force de traînée. Une caractéristique frappante des écoulements turbulents chargés de particules inertielles est la concentration préférentielle qui conduit à de très fortes hétérogénéités du champ de concentration en particules à différentes échelles. Les diagrammes de Voronoi ont été utilisés pour caractériser quantifier ce phénomène.En ce qui concerne les effets collectifs, trois écoulements différents ont été étudiés : bulles d'air (particules moins denses que le fluide, avec une taille de l'ordre de l ́échelle de Kolmogorov) dans un canal a eau (chapitre 7), des particules solides légèrement plus denses que le fluide et diamètre supérieur à l ́échelle de Kolmogorov dans une écoulement de von Kármán (chapitre 8) et gouttelettes d'eau dans la soufflerie (chapitre 9) ; de particules beaucoup plus denses que le fluide et diamètre inférieur à l'échelle de Kolmogorov. Enfin, nous proposons une nouvelle méthode de reconstruction des champs de concentration des particules dans les expériences par analogie avec le fonctionnement des caméras linéaire, et en exploitant l'hypothèse de Taylor dans la soufflerie. Cette nouvelle approche nous permet de reconstruire des champs de particules de plusieurs mètres de long. Ces champs permettent d'analyser la formation des superclusters. Nous montrons en effet que les clusters tendent eux-mêmes à s'organiser en superclusters (amas d'amas).
Book Synopsis Étude expérimentale et numérique des phénomènes de mélange turbulent et de transfert thermique en présence de vorticité by : Charbel Habchi
Download or read book Étude expérimentale et numérique des phénomènes de mélange turbulent et de transfert thermique en présence de vorticité written by Charbel Habchi and published by . This book was released on 2010 with total page 144 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette étude porte sur les phénomènes de mélange turbulent et de transfert thermique dans des échangeurs/réacteurs multifonctionnels (ERM) à générateurs de vorticité. La géométrie des ERM conditionne leur efficacité énergétique en déterminant la structure de l’écoulement. Ainsi, la compréhension fine des mécanismes du mélange turbulent et des transferts convectifs constitue un enjeu fondamental pour l’amélioration de l’efficacité énergétique des ERM. La démarche scientifique est décomposée en deux parties : Tout d’abord, nous étudions l’utilisation de la sonde chimique dans le but de caractériser le micromélange dans des écoulements turbulents continus homogènes. Nous proposons une procédure expérimentale adaptative permettant d’adapter les cinétiques chimiques aux conditions locales de turbulence. De plus, nous définissons un domaine de validité, dépendant des conditions hydrodynamiques au point de mesure, en s’appuyant sur la modélisation physique de l’interaction entre les différentes échelles du mélange. Ensuite, nous étudions le mélange et les transferts thermiques dans trois géométries d’écoulements turbulents en présence de vorticité générée par des perturbateurs insérés dans un tube droit circulaire. Cette étude repose sur des mesures par LDA (laser Doppler anemometry) et de la simulation numérique CFD. Différentes approches physiques sont utilisées : statistique de turbulence, intensité de la vorticité, production d’entropie et synergie des champs. La complémentarité de ces approches permet de proposer une méthodologie afin d’évaluer les performances d’un ERM en régime turbulent
Book Synopsis L'INSTABILITE DE RAYLEIGH-TAYLOR by : Maurice Rossi
Download or read book L'INSTABILITE DE RAYLEIGH-TAYLOR written by Maurice Rossi and published by . This book was released on 1988 with total page 157 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: ON DEVELOPPE UNE THEORIE NON LINEAIRE DANS LE CAS DE DEUX FLUIDES VISQUEUX EN GEOMETRIE PLANE. ON DECRIT L'AMPLIFICATION NON LINEAIRE PRES DU NOMBRE DE COUPURE PAR UNE EQUATION AUX AMPLITUDES. EN GEOMETRIE SPHERIQUE, ON ETUDIE LA STABILITE LINEAIRE DU PROBLEME A L'AIDE D'UNE HYPOTHESE DE TYPE QUASI-STATIQUE.
Download or read book Turbulence written by Christophe Bailly and published by CNRS. This book was released on 2003 with total page 376 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La turbulence est au centre des préoccupations des mécaniciens des fluides. Elle intervient dans de multiples applications technologiques, comme dans le domaine de l'aéronautique. Elle joue aussi un rôle essentiel dans le domaine de l'environnement pour les prévisions météorologiques, la diffusion des polluants ou le bruit d'origine aérodynamique. Ce livre couvre largement les grands problèmes de la turbulence et traite notamment de la physique des phénomènes, de leur modélisation et de leur simulation. Les bases théoriques de la turbulence, les mécanismes physiques avec des illustrations sur des cas réels, ainsi que les méthodes de simulation numérique et les techniques expérimentales y sont abordés. Les trois derniers chapitres synthétisent remarquablement les techniques numériques et expérimentales actuelles. Plusieurs annexes sur des sujets plus avancés et de très nombreuses références à des travaux de recherche récents intéresseront toute la communauté de la mécanique des fluides. A la différence de la plupart des textes portant sur la turbulence, dont le contenu s'adresse à des lecteurs déjà spécialisés, le présent ouvrage propose un véritable cours, aisément accessible à partir de connaissances de base en mécanique des fluides. L'exposé, très clair, permet d'aborder dans les meilleures conditions l'étude de la turbulence et de ses applications pratiques. L'objectif visé est résolument pédagogique et l'ouvrage s'adresse à un public très vaste d'élèves ingénieurs, d'étudiants de deuxième et troisième cycle, d'ingénieurs ou de chercheurs.
Book Synopsis SIMULATIONS NUMERIQUES DE MELANGES TURBULENTS DANS LES ECOULEMENTS CISAILLES SUPERSONIQUES by : MOHAMED.. SIAMEUR
Download or read book SIMULATIONS NUMERIQUES DE MELANGES TURBULENTS DANS LES ECOULEMENTS CISAILLES SUPERSONIQUES written by MOHAMED.. SIAMEUR and published by . This book was released on 1994 with total page 215 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'ETUDE DU MELANGE TURBULENT DANS DES ECOULEMENTS CISAILLES SUPERSONIQUES, COUCHE DE MELANGE CONFINEE ENTRE PAROIS ET JET FAIBLEMENT SOUS DETENDU, EST ABORDEE A L'AIDE DE SIMULATIONS NUMERIQUES TRIDIMENSIONNELLES INSTATIONNAIRES. UN CODE AUX VOLUMES FINIS EST UTILISE DANS CETTE OPTIQUE. LA TECHNIQUE DE SIMULATION DES GRANDES ECHELLES A ETE UTILISEE, LES EFFETS SOUS-MAILLE ETANT PRIS EN COMPTE PAR LES PROPRIETES DE L'ALGORITHME NUMERIQUE PPM QUI FILTRE LES CONCENTRATIONS DE VORTICITE A PETITE ECHELLE. CETTE TECHNIQUE NOUS A PERMIS DE CONSIDERER CERTAINS CARACTERES DES ECOULEMENTS REELS: PRISE EN COMPTE DES PAROIS, SIMULATION EXPLICITE DU DEVELOPPEMENT SPATIAL, RESOLUTION A DES ECHELLES DE L'ORDRE DE LA TAILLE DES DISPOSITIFS REELS. LES EFFETS DE PAROIS SONT ETUDIES EN APPROXIMATION BIDIMENSIONNELLE ET EN SITUATION REELLE TRIDIMENSIONNELLE. LES RESULTATS MONTRENT QUE LES CALCULS BIDIMENSIONNELS SONT PEU REALISTES POUR REPRESENTER LE CARACTERE TRIDIMENSIONNEL DE L'ECOULEMENT. LES ZONES DE MELANGE SONT ANALYSEES QUALITATIVEMENT ET QUANTITATIVEMENT. LA FORMATION DE SOUS-COUCHES AU NIVEAU DE LA ZONE DE MELANGE EST EVIDENTE POUR M#C 0.6. UNE SCHEMATISATION D'UN MODELE DE MELANGE DANS UNE COUCHE DE MELANGE COMPRESSIBLE EST PROPOSEE
Download or read book Turbulence written by Marcel Lesieur and published by . This book was released on 2013 with total page 266 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L’ouvrage est un livre d’initiation au monde fascinant de la turbulence dans les fluides au sens général du terme : l’eau des rivières, des océans, l’air dans l’atmosphère ou dans le sillage des véhicules aériens ou terrestres, les granulations solaires, les turbulences observées en astrophysique, etc. On rencontre aussi bien l’imprévisibilité (introduite par Henri Poincaré) que l’effet papillon du météorologue Edouard Lorentz. C’est aussi le mélange responsable de la trainée aérodynamique et de la diffusion des polluants dans l’environnement. Ce sont bien sûr les instabilités qui dégénèrent en tourbillons cohérents.[Source : 4e de couv.]
Book Synopsis FOURTH-ORDER VISCOSITY MODELS FOR ADVECTION DIFFUSION PROBLEMS ON UNSTRUCTURED MESHES by : Katherine Mer
Download or read book FOURTH-ORDER VISCOSITY MODELS FOR ADVECTION DIFFUSION PROBLEMS ON UNSTRUCTURED MESHES written by Katherine Mer and published by . This book was released on 1996 with total page 144 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE TRAVAIL PRESENTE DANS CETTE THESE EST PRINCIPALEMENT UNE CONTRIBUTION A L'ANALYSE D'APPROXIMATIONS STABILISEES POUR DES PROBLEMES DE CONVECTION-DIFFUSION LINEAIRES. UNE ETUDE NUMERIQUE D'UN PROBLEME D'INTERACTION FLUIDE-STRUCTURE EST EGALEMENT PRESENTEE. POUR UNE EQUATION DE CONVECTION-DIFFUSION STATIONNAIRE, ON ANALYSE LA PRECISION D'UN SCHEMA ELEMENTS FINIS COMPORTANT UN TERME DE STABILISATION SOUS FORME DE DISSIPATION DU QUATRIEME ORDRE. DANS UNE PREMIERE PARTIE, ON SE RESTREINT A UNE ANALYSE POUR DES MAILLAGES SIMPLICIAUX REGULIERS AU SENS DES ELEMENTS FINIS. POUR UN PROBLEME DANS IR#N AVEC N 3, ON OBTIENT DES ESTIMATIONS DE L'ERREUR D'APPROXIMATION DANS L#2 ET DANS H#1 POUR UNE DISSIPATION SOUS FORME VARIATIONNELLE. DANS LE CAS BIDIMENSIONNEL, ON ETUDIE PLUS PARTICULIEREMENT UN SCHEMA DE TYPE JAMESON, COMPOSE D'UNE PARTIE CENTREE DE TYPE MIXTE ELEMENTS FINIS/VOLUMES FINIS ET D'UNE DISSIPATION EN DIFFERENCES QUATRIEMES NON CONSISTANTE. DANS UNE DEUXIEME PARTIE, ON CONSIDERE L'APPROXIMATION D'UN PROBLEME DE CONVECTION-DIFFUSION DONT LA SOLUTION PRESENTE DES COUCHES LIMITES. ON OBTIENT DES ESTIMATIONS D'ERREUR DANS LA NORME DE L'ENERGIE POUR UN SCHEMA ELEMENTS FINIS AVEC UNE DISSIPATION DU QUATRIEME ORDRE CONSISTANTE, POUR DES MAILLAGES TRIANGULAIRES LOCALEMENT ANISOTROPES DANS LES COUCHES LIMITES. LE SCHEMA ETUDIE EST COMPARE A DES SCHEMAS VOLUMES FINIS DU SECOND ORDRE. DANS UNE TROISIEME PARTIE, ON ANALYSE LA CONSISTANCE LOCALE DES SCHEMAS AYANT LA PROPRIETE DE PRESERVATION DE LA LINEARITE, SUR DES MAILLAGES NON STRUCTURES. UNE QUATRIEME PARTIE EST CONSACREE A L'ETUDE NUMERIQUE D'UN SCHEMA IMPLICITE LINEARISE DANS LE CADRE DE L'ANALYSE DU FLOTTEMENT D'UN PROFIL D'AILE DANS UN ECOULEMENT
