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Simulation Numerique Du Ballottement Dergol Et Modelisation De Linteraction Fluides Membrane Dans Un Reservoir De Satellite
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Book Synopsis Simulation numérique du ballottement d'ergol et modélisation de l'interaction fluides-membrane dans un réservoir de satellite by : Alexis Dalmon (doctorant en mécanique des fluides).)
Download or read book Simulation numérique du ballottement d'ergol et modélisation de l'interaction fluides-membrane dans un réservoir de satellite written by Alexis Dalmon (doctorant en mécanique des fluides).) and published by . This book was released on 2018 with total page 190 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le ballottement dans les réservoirs d'ergols est une des perturbations les plus importantes de la stabilité d'un satellite en orbite. En considérant des manœuvres faiblement inertielles, il n'existe pas de modèle analytique et l'expérimentation nécessite de longues périodes de temps en micro-gravité. Nous nous proposons donc, dans cette thèse, de réaliser des simulations numériques de ce phénomène. L'étude est basée sur le solveur DIVA résolvant les équations de Navier-Stokes diphasiques avec les méthodes level-set et Ghost Fluid. Deux technologies de réservoirs sont à l'étude : les réservoirs classiques, ne contenant que l'ergol liquide et le gaz pressurisant, et les réservoirs à membrane, pour lesquels une membrane hyperélastique sépare les deux fluides. Dans le premier cas, une étude paramétrique complète sur les effets du ballottement lors d'une manœuvre de rotation est menée et les différents régimes d'écoulement obtenus sont décrits par rapport aux paramètres d'études. Par la suite, les données de l'expérience FLUIDICS, envoyée à bord de la Station Spatiale Internationale, sont comparées aux résultats numériques et montrent un très bon accord. Par rapport au second cas, un modèle d'interaction fluides-membrane est développé en s'inspirant de travaux sur la déformation de cellules biologiques. Les déformations et contraintes propres à la membrane sont suivies de façon Eulérienne, les efforts exercés par la membrane sur les fluides environnants en sont déduits et intégrés au solveur diphasique. Les résultats obtenus sont validés par comparaison à des cas-tests de la littérature.
Book Synopsis Modélisation et simulation numérique de l'interaction fluide-minéral. Application à l'échange chimique avec transport entre un fluide aqueux et une solution solide à trois pôles by : Abderrahim Sedqui
Download or read book Modélisation et simulation numérique de l'interaction fluide-minéral. Application à l'échange chimique avec transport entre un fluide aqueux et une solution solide à trois pôles written by Abderrahim Sedqui and published by . This book was released on 1998 with total page 170 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à l'échange chimique et au transfert de matière entre fluides aqueux et solides minéraux dans un processus qui associe réactions chimiques et transport. Notre application porte sur les skarns constitues de grenats ou de pyroxènes. Nous situons d'abord le problème dans son cadre thermodynamique et nous présentons un modèle de solution pour chaque phase et trois modèles de construction de la fonction isotherme d'équilibre mineral-solution (à partir de l'égalité des potentiels chimiques dans la phase solide et dans la phase fluide, en utilisant les constantes de dissociation des minéraux ou encore les constantes d'échange d'éléments entre solides pris deux à deux). Le modèle de transport a été obtenu en écrivant un bilan total isovolumique de matière ou en se restreignant a un bilan sur la phase fluide. En se plaçant sous l'hypothèse de l'équilibre local et en utilisant quelques hypothèses simplificatrices concernant la structure de la roche et les paramètres hydrogéologiques, nous obtenons un système hyperbolique du type du modèle de la chromatographie. A haute température, la fonction isotherme s'exprime sous la forme d'une isotherme de Langmuir. L’étude mathématique du modèle à un constituant nous a permis de retrouver la condition de stabilité thermodynamique du système et d'envisager les conditions permettant de simplifier le modèle de la chromatographie à plusieurs constituants. la partie numérique de ce travail consiste a tester l'influence des paramètres thermodynamiques sur la stabilité du système et sur le processus de transformation et de valider le modèle en procédant a une confrontation aux observations géologiques sur divers cas tests.
Book Synopsis Modélisation multi-échelle de l'interaction fluide-structure dans les systèmes tubulaires by : Audrey Nathalie Gineau
Download or read book Modélisation multi-échelle de l'interaction fluide-structure dans les systèmes tubulaires written by Audrey Nathalie Gineau and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse a pour objectif de modéliser le couplage fluide-structure pouvant survenir dans les faisceaux tubulaires des réacteurs nucléaires. Leurs simulations numériques directes étant hors de portée, on met en œuvre une approche multi-échelle: il s'agit de tirer profit du coût modeste d'une description macroscopique, et à la fois, de la précision des informations microscopiques. Vis-à-vis des modèles existants, le travail de développement se focalise sur la prise en compte de la convection dans le calcul des champs hydrodynamiques, mais surtout, sur la possibilité de restituer des réponses vibratoires variées au sein d'un même faisceau. L'homogénéisation aboutit à un système d'équations gouvernant les Interactions Fluide-Solide à une échelle macroscopique. Ces équations sont couplées par une source en quantité de mouvement, traduisant les charges hydrodynamiques exercées sur une structure donnée. Cette force à modéliser représente une loi de fermeture du problème homogénéisé, mettant en jeu des coefficients a priori inconnus. Une méthode d'estimation est proposée à partir des champs microscopiques obtenus par simulation directe sur un domaine réduit et représentatif du large système de référence. Les capacités prédictives du modèle homogénéisé sont évaluées en comparaison avec des données de référence, issues de calculs numériques directs microscopiques. Chaque système considéré présente une variété de réponses en déplacement que le modèle homogénéisé restitue avec un accord satisfaisant. Cette approche multi-échelle semble être un bon compromis entre le coût des réalisations numériques et la précision attendue des données vibratoires et hydrodynamiques.
Book Synopsis Développement d'un modèle numérique d'interaction fluide-structure by : Mengdi Song
Download or read book Développement d'un modèle numérique d'interaction fluide-structure written by Mengdi Song and published by Presses Academiques Francophones. This book was released on 2014-11-12 with total page 148 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans ce travail, nous avons etudie la simulation numerique des phenomenes d'interaction fluide-structure (IFS) par la methode des elements finis pour un fluide incompressible et non visqueux en interaction avec une structure flexible. Les modeles numeriques developpes sont base sur une approche d'IFS partitionnee. Une amelioration basee sur une compensation des effets de masse ajoutee est proposee au cours de ce travail afin d'assurer la convergence et la stabilite du schema de couplage partitionne independamment de la densite du fluide implique. L'approche corrective necessite une estimation de la matrice de masse ajoutee et demande une legere modification de l'algorithme iteratif. Les methodes proposees ont ete validees sur les cas academiques en comparaison avec les solutions analytiques et sont appliques au cas d'une nouvelle conception de pompe pour tout type de fluides (gaz, liquides, fluide charge...), en vue d'affiner la comprehension de son fonctionnement et ainsi mieux la caracteriser.
Book Synopsis Contribution à la modélisation numérique des problèmes d'interactions fluide-fluide et fluide-structure by : Jérôme Giordano
Download or read book Contribution à la modélisation numérique des problèmes d'interactions fluide-fluide et fluide-structure written by Jérôme Giordano and published by . This book was released on 2004 with total page 152 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse s'inscrit dans la modélisation des écoulements hyper-enthalpiques, et vise à terme l'étude des scramjets. Dans ce cadre, l'interaction fluide est déterminante pour modéliser proprement le mélange des gaz menant à la combustion supersonique. De même, la prise en compte des déformations des parois est primordiale si l'on veut déterminer les couplages aéroélastiques et les modifications des configurations de l'écoulement. Ainsi, nous avons confronté notre approche à des expériences sur l'interaction choc-bulle, dans le but de valider notre code fluide CARBUR pour traiter de l'instabilité de Richtmyer-Meshkov. Nous avons ensuite, réalisé un couplage de CARBUR à MARCUS, notre code structure, pour modéliser l'interaction fluide-structure. Ce couplage est valide sur deux cas de référence : un couplage aéroélastique et une expérience que nous avons conçue. Puis une étude d'interaction fluide réactif-structure est proposée au travers de l'amorçage de la tuyère MASCOTE.
Book Synopsis Contribution à la modélisation des interactions fluides-structures by : Rassim Belakroum
Download or read book Contribution à la modélisation des interactions fluides-structures written by Rassim Belakroum and published by . This book was released on 2011 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les buts principaux recherchés de la présente thèse visent au développement et à l'expertise d'une méthodologie de simulation numérique des problèmes d'interactions fluides-structures. Afin de cerner progressivement le problème étudié, nous nous sommes intéressés en premier lieu à la simulation numérique des écoulements autour d'obstacles solides, plus particulièrement au phénomène d'éclatements tourbillonnaires dans la zone de sillage d'obstacles de différentes formes. Nous avons utilisé la méthode des éléments finis en adoptant la technique de stabilisation GLS (Galerkin Least-Square). Pour le traitement de la turbulence, nous avons opté pour la méthode LES (Large-Eddy Simulation) en utilisant le filtre de Smagorinsky. En deuxième phase, nous nous sommes intéressés aux écoulements en milieux déformables. Nous avons entrepris la formulation ALE (Arbitrairement Lagrangienne Eulérienne) en considérant un maillage déformable. Pour la mise à jour de la grille du maillage dynamique, nous avons utilisé une approche pseudo-élastique. Afin d'expertiser la méthodologie mise en oeuvre, nous avons choisi d'aborder le problème des ballottements à la surface libre de réservoirs partiellement remplis de liquide. En dernière partie, nous nous sommes intéressés au comportement vibratoire d'un corps solide sous l'effet d'un écoulement de fluide. Par l'utilisation d'un algorithme de couplage totalement implicite basé sur la méthode de Gauss-Seidel par Bloc, nous avons abordé le phénomène des instabilités aéroélastiques des ponts à haubans. Pour la validation du modèle numérique traitant les interactions fluides-structures par les données expérimentales, nous nous sommes intéressés au comportement vibratoire d'une maquette sectionnelle d'un tablier de pont réel sous l'effet d'un vent soufflant uniforme.
Book Synopsis ANALYSE NUMERIQUE ET SIMULATION DE PROBLEMES D'INTERACTION FLUIDE-STRUCTURE EN REGIME INCOMPRESSIBLE by : VALERIE.. GUIMET
Download or read book ANALYSE NUMERIQUE ET SIMULATION DE PROBLEMES D'INTERACTION FLUIDE-STRUCTURE EN REGIME INCOMPRESSIBLE written by VALERIE.. GUIMET and published by . This book was released on 1998 with total page 163 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE ETUDE A POUR OBJET D'ANALYSER, DE MODELISER ET DE SIMULER DIFFERENTS PROBLEMES D'INTERACTION FLUIDE-STRUCTURE. LES DEPLACEMENTS DE LA STRUCTURE NE SONT PAS NEGLIGEABLES ET INDUISENT UNE REELLE DEFORMATION DU DOMAINE FLUIDE. LE FLUIDE EST SUPPOSE INCOMPRESSIBLE ET NEWTONIEN ; IL EST REPRESENTE DANS UNE CONFIGURATION D'EULER PAR LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES. LA STRUCTURE EST SUPPOSEE ELASTIQUE, HOMOGENE ET ISOTROPE ; ELLE EST DECRITE DANS UNE CONFIGURATION DE LAGRANGE, PAR LES EQUATIONS DE L'ELASTICITE LINEARISEE. UNE METHODE ALE (ARBITRARY LAGRANGIAN EULERIAN METHOD) PERMET DE RESOUDRE LES EQUATIONS DU PROBLEME FLUIDE DANS UN DOMAINE MOBILE S'ADAPTANT AUX DEFORMATIONS DE LA STRUCTURE. DES CONDITIONS LIMITES A L'INTERFACE TRADUISENT L'INTERACTION : IL Y A EGALITE DES VITESSES ET EGALITE DES CONTRAINTES NORMALES. SUR UN MODELE SIMPLIFIE D'INTERACTION ENTRE UN FLUIDE ET UNE STRUCTURE MONODIMENSIONNELS, L'ANALYSE NUMERIQUE EN TERMES DE STABILITE, CONSISTENCE ET CONVERGENCE EST PRESENTEE POUR UN TRAITEMENT IMPLICITE DES CONDITIONS LIMITES A L'INTERFACE. LA STABILITE DE DEUX ALGORITHMES EXPLICITES EST ETUDIEE POUR CE MODELE EN VUE D'ABORDER LA SIMULATION DES PROBLEMES 2D OU 3D. EN EFFET, AFIN DE COUPLER DEUX CODES NUMERIQUES EXISTANTS SANS AVOIR DE TRANSFORMATION FONDAMENTALE A EFFECTUER, L'UTILISATION D'ALGORITHMES DECALES EST PRECONISEE ET DONNE DES RESULTATS SATISFAISANTS SUR DES MODELES D'INTERACTION 2D-FLUIDE/1D-STRUCTURE ET 3D-FLUIDE/2D-STRUCTURE. L'AVANTAGE DE TELS ALGORITHMES EST DE POUVOIR FACILEMENT MODIFIER LES CODES FLUIDE OU STRUCTURE AFIN D'ENVISAGER DES LOIS DE COMPORTEMENT DIFFERENTES EN FLUIDE OU EN STRUCTURE.
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 Interaction fluides-particules solides à l'interface eau-sédiment by : Duc Hau Nguyen
Download or read book Interaction fluides-particules solides à l'interface eau-sédiment written by Duc Hau Nguyen and published by . This book was released on 2011 with total page 159 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail est consacré à l'étude de l'interaction fluide-particule à l'interface eau-sédiment par une approche de modélisation diphasique. La Décomposition Orthogonale aux valeurs Propres (POD) est utilisée pour l'analyse des résultats numériques. L'approche diphasique diffère de l'approche dite classique en résolvant les équations de conservation de la masse, de quantité de mouvement et de transport pour l'énergie cinétique turbulente séparément pour chaque phase. Les interactions entre le fluide et les particules sont alors représentées par des termes de transfert entre les deux phases. Deux cas avec développement d’une interface entre l’eau claire et une suspension très dense de sédiments sont étudiés : le problème des rejets des produits de dragage en mer (clapage) et le problème de l’instabilité à l'interface eau claire - crème vase sous écoulement (instabilité de Kelvin-Helmholtz). Le modèle diphasique reproduit quantitativement les principaux processus mis en jeu dans le transport sédimentaire de particules non cohésives pour des suspensions denses. Les simulations numériques confirment l'existence d'une différence de vitesse horizontale entre les particules et l'eau. Certains modes POD peu significatifs du point de vue énergétique ou de l'information statistique peuvent s'avérer essentiels du point de vue de l'évolution de l'écoulement.
Book Synopsis Modélisation par la méthode SPH de l'impact d'un réservoir rempli de fluide by : Bertrand Maurel
Download or read book Modélisation par la méthode SPH de l'impact d'un réservoir rempli de fluide written by Bertrand Maurel and published by . This book was released on 2008 with total page 135 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Afin de garantir la sûreté de certaines installations, leur résistance à la chute d'un avion doit être prise en compte. La difficulté et le coût d'essais réels rendent la simulation indispensable pour ce type d'études. Cependant les phénomènes à représenter sont particulièrement complexes. Ainsi par exemple l'éventration des réservoirs de carburant et la fuite de celui-ci au travers des déchirures se révèlent particulièrement difficiles à modéliser à l'aide d'outils classiques comme la méthode des éléments finis. En effet, les grandes deformations du fluide, les effets de sloshing dans le réservoir, les impacts multiples et la fracturation du réservoir sont autant de phénomènes complexes et coûteux à traiter lorsque l'on utilise une méthode de calcul requérrant un maillage en particulier à cause des problèmes de remaillage. Le travail de thèse a donc consisté à développer un outil de simulation numérique utilisant une approche meshless (ou sans maillage) capable de simuler la déformation et la rupture de structures minces sous l'impact d'un fluide. Un modèle de coque épaisse meshless (Mindlin-Reissner) basé sur la méthode SPH a ainsi été réalisé. Un algorithme de contact a de plus été mis au point pour la gestion des interactions entre la structure et le fluide également modélisé par la méthode SPH. Ces travaux ont été réalisés et inclus dans le logiciel de dynamique rapide Europlexus du CEA. Dans un but de validation expérimentale des essais d'éventration de réservoirs par impacts ont également été réalisés en coopération avec l'ONERA (Organisme National d'Etudes et de Recherches Aéronautiques ).
Book Synopsis Modélisation et analyse mathématique de problèmes d'interaction fluide-structure by : Muriel Boulakia
Download or read book Modélisation et analyse mathématique de problèmes d'interaction fluide-structure written by Muriel Boulakia and published by . This book was released on 2004 with total page 184 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse traite des problèmes d'interaction fluide-structure. Deux familles de problèmes sont présentées : l'interaction entre une structure élastique et un fluide incompressible etl'interaction entre une structure élastique et un fluide compressible. La structure est immergée dans le fluide et l'ensemble évolue dans une cavité fixe bornée. Le mouvement du solide se compose d'un mouvement rigide (translation et rotation) et d'un mouvement élastique. Dans l'équation du mouvement solide, on ajoute un terme qui régularise la déformation élastique. Après avoir justifié le modèle étudié, on montre des résultats d'existence de solutions faibles définies tant qu'il n'y a pas de chocs entre la structure et la paroi de la cavité et tant que des conditions de non-interpénétration et de préservation de l'orientation du solide sont satisfaites.
Book Synopsis Simulation numérique des interactions fluides-polymères dans le cadre d'une turbulence homogène isotrope by : Minh Quan Nguyen
Download or read book Simulation numérique des interactions fluides-polymères dans le cadre d'une turbulence homogène isotrope written by Minh Quan Nguyen and published by . This book was released on 2016 with total page 186 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans cette thèse, des simulations numériques directes (DNS) de fluides non Newtoniens (basées sur le modèle rhéologique FENE-P) ont été réalisées et comparées avec des DNS de fluides Newtoniens à même viscosité. Les comparaisons sont effectuées sur les statistiques dans l'espace physique et également dans l'espace spectral. Le résultat le plus remarquable est l'émergence d'une nouvelle loi de puissance avec l'exposant -6 pour l'évolution du spectre d'énergie cinétique, dans la zone dissipative. Nous constatons que dans cette région, il y a une injection d'énergie qui provient des polymères et est transférée au fluide porteur, qui est généralement négligée ou inobservable dans les autres travaux de la littérature. Cette injection d'énergie est responsable de cette nouvelle loi de puissance. Nous avons établi un bilan d'énergie échelle par échelle et une estimation approximative des quantités d'énergie échangée qui confirme ce mécanisme.
