Méthodes de pénalisation pour la simulation des interactions fluide-solide avec des réseaux variés de particules résolues
Auteur / Autrice : | Mohamed-Amine Chadil |
Direction : | Mejdi Azaïez, Stéphane Vincent, Jean-Luc Estivalèzes |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Mécanique |
Date : | Soutenance le 30/10/2018 |
Etablissement(s) : | Bordeaux |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut de mécanique et d'ingénierie de Bordeaux |
Jury : | Président / Présidente : Olivier Masbernat |
Examinateurs / Examinatrices : Mejdi Azaïez, Stéphane Vincent, Olivier Masbernat, Olivier Simonin, Philippe Angot, Pascal Fede | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Olivier Simonin, Philippe Angot |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Les simulations des écoulements diphasiques à l’échelle réelle de l’application nécessitent des modèles pour les termes non fermés des équations macroscopiques. Des simulations numériques directes à particule résolue utilisant la méthode de pénalisation visqueuse ont été réalisées afin de mesurer les interactions entre des particules de différentes formes (sphérique et ellipsoïdale) et le fluide porteur à différents régimes d'écoulement (de stokes à l'inertiel). Deux méthodes ont été développées durant cette thèse afin d'extraire les forces hydrodynamiques ainsi que le transfert de chaleur sur les frontières immergées représentant les particules. Plusieurs validations ont été conduites pour différentes configurations de particules : de la simulation d’une particule isolée à un réseau aléatoire de sphères en passant par réseau cubique face centrée de sphères. Une corrélation du nombre de Nusselt est proposée pour un sphéroïde allongé plongé dans un écoulement uniforme.