Thèse soutenue

Modélisation numérique d'écoulements turbulents avec entraînement d'air au sein d'ouvrages hydrauliques
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Auteur / Autrice : Gabriel Guibu Pereira
Direction : José VazquezMatthieu François Daniel Dufresne
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique des fluides
Date : Soutenance le 21/06/2019
Etablissement(s) : Strasbourg
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg)
Jury : Président / Présidente : Benjamin Dewals
Examinateurs / Examinatrices : José Vazquez, Matthieu François Daniel Dufresne, Benjamin Dewals, Laurent David, Hubert Chanson, Jonathan Wertel
Rapporteurs / Rapporteuses : Laurent David, Hubert Chanson

Résumé

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La dispersion de l'air dans l'eau est un phénomène observé fréquemment pour une large variété , d'écoulements dans des structures hydrauliques, qu'elles soient naturelles ou conçues par l'homme. Or, la présence de bulles d'air immergées dans l'eau modifie de façon significative les caractéristiques de l'écoulement. Ces modifications peuvent être bénéfiques ou nuisibles selon la situation. En particulier, dans le contexte des milieux confinés des réseaux d'eaux urbains, l'évaluation du transport d'air est un facteur important pour le dimensionnement des ouvrages, tels que les puits de chute. Le travail présenté dans cette thèse s'intéresse à l'identification et au développement des techniques de modélisation numérique tridimensionnelle, permettant de mieux évaluer les interactions eau-air et le transport diphasique dans le contexte des ouvrages hydrauliques. Une approche de modélisation diphasique hybride est implémentée, dans le but de représenter les écoulements à la fois en régime ségrégué et dispersé. Différentes méthodologies ont ainsi été appliquées pour simuler des écoulements aérés, et leurs résultats ont été confrontés à des mesures expérimentales.