Validation d'une methode numerique generale de calcul d'ecoulements bidimensionnels de fluide parfait : application aux sillages epais et aux surfaces libres avec effet de la gravite

par FABRICE TOISON

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Michel Mudry.

Soutenue en 1998

à Orléans .

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  • Résumé

    La theorie du potentiel complexe, developpee au siecle dernier, a rendu possible l'etude des ecoulements bidimensionnels stationnaires et irrotationnel de fluide parfait incompressible et non pesant. S'appuyant sur l'usage de transformations conformes, cette theorie, tombee ensuite en desuetude, a retrouve ces dernieres decennies un nouvel essor, grace au progres des moyens de calcul. Le contenu de cette these s'inscrit dans cette optique. Grace a un processus iteratif etabli anterieurement, nous appliquons notre methode a plusieurs types d'ecoulements : ecoulement avec sillage epais derriere obstacle (i), ecoulements sur radier (ii), deversoir (iii) et en sortie de buse (iv). Cette methode fait appel a la resolution d'un probleme aux limites particulier, le probleme mixte, dont une numerisation precise est etablie en premiere partie. Les resultats concernant l'ecoulement (i), avec obstacle dissymetrique, etendent ceux deja obtenus avec des obstacles symetriques. Ils sont ensuite confrontes aux valeurs relevees experimentalement. Dans les trois autres types d'ecoulements (ii), (iii) et (iv), l'effet de la pesanteur est incorpore a la resolution, ce qui permet de s'affranchir de l'hypothese de fluide non pesant. Les confrontations etablies dans ces trois types d'ecoulement (que ce soit en fluide non pesant ou en fluide pesant) valident notre methode, qui possede en outre l'avantage de prendre en compte des parois solides de geometrie quelconque. La seule limitation actuelle, apparue sur les ecoulements avec surface libre (ii) et (iii), reside dans le fait que seuls les ecoulements supercritiques sans onde peuvent etre calcules.


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Informations

  • Détails : 148 P.
  • Annexes : 43 REF.

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