Conception et mise en œuvre d'une méthode vortex hybride-frontières immergées en milieux solides-fluides-poreux : Application au contrôle passif d'écoulement

français

Speciality : Mathématiques Appliquées

7/07/2015 - 14:00 Mme Chloé Mimeau (Université de Grenoble) Salle 1 - Tour IRMA

Keywords :
  • méthode de pénalisation
  • contrôle passif d'écoulements
  • milieux poreux
Dans cette thèse nous mettons en œuvre une méthode vortex hybride pénalisée (HVP) afin de simuler des écoulements incompressibles autour de corps non profilés dans des milieux complexes solides-fluides-poreux. Avec cette approche particulaire hybride, le phénomène de convection est modélisé à l'aide d'une méthode vortex afin de bénéficier du caractère peu diffusif et naturel des méthodes particulaires. Un remaillage des particules est alors réalisé systématiquement sur une grille cartésienne sous-jacente afin d'éviter les phénomènes de distorsion. D'autre part, les effets diffusifs et d'étirement ainsi que le calcul de la vitesse sont traités sur la grille cartésienne, à l'aide de schémas eulériens. Le traitement des conditions de bords aux parois de l'obstacle est effectué à l'aide d'une technique de pénalisation, particulièrement bien adaptée au traitement de milieux solides-fluides-poreux. Cette méthode HVP est appliquée au contrôle passif d'écoulement. Cette étude de contrôle est effectuée respectivement en 2D et en 3D autour d'un demi-cylindre et d'un hémisphère par l'ajout d'un revêtement poreux à la surface de l'obstacle. La présence de cette couche poreuse modifiant la nature des conditions aux interfaces, permet de régulariser l'écoulement global et de diminuer la traînée aérodynamique de l'obstacle contrôlé. A travers des études paramétriques sur la perméabilité, l'épaisseur et la position du revêtement poreux, ce travail vise à identifier des dispositifs de contrôles efficaces pour des écoulements autour d'obstacles comme des rétroviseurs automobiles.

Directors:

  • Mr Iraj Mortazavi (Professeur - Centre National des Arts et Métiers )
  • Mr Georges-Henri Cottet (Professeur - Université Joseph Fourier )

Raporteurs:

  • Mr Richard Pasquetti (Directeur de Recherche - CNRS-Université Nice Sophia-Antipolis )

Examinators:

  • Mme Stéfania Cherubini (Maître de Conférence - Arts et Métiers - Paris Tech )
  • Mme Héloïse Beaugendre (Maître de Conférence - Université de Bordeaux 1 )
  • Mr Serge Huberson (Professeur - Université de Poitiers )
  • Mr Petros Koumoutsakos (Professeur - ETH - Zürich )
  • Mr Federico Galizzio (Docteur (invité) - OPTIMAD Engineering Srl )