Etude numérique du contrôle des décollements dans un écoulement

par Rémy Cavecchia

Projet de thèse en Énergétique

Sous la direction de Luis Le Moyne, Arthur Da-silva et de Tonino Sophy.

Thèses en préparation à Bourgogne Franche-Comté , dans le cadre de SPIM - Sciences Physiques pour l'Ingénieur et Microtechniques , en partenariat avec Département de Recherche en Ingénierie des Véhicules pour l'Environnement (laboratoire) depuis le 01-10-2017 .


  • Résumé

    Le projet scientifique vise à développer un modèle numérique représentant les phénomènes physiques intervenant dans l'écoulement décollé. La caractérisation de l'écoulement initial fera l'objet d'une étude préliminaire d'identification des différentes échelles de structures turbulentes agissant sur le système. Différents types de contrôle seront envisagés afin de déterminer le plus adapté au cas étudié. Un couplage entre les équations de Navier-Stokes et les équations caractérisant le contrôle devra être mis au point. Des résultats expérimentaux pourront être exploités afin de valider le modèle développé dans le cadre d'une collaboration avec Voies Navigables de France, mais seront complémentaires au sujet proposé. Un outil d'optimisation du système de contrôle retenu (basé sur les résultats numériques et expérimentaux) devra être développé. La conception et la fabrication d'un démonstrateur à échelle réduite pourra constituer un des livrables de l'étude. La première phase d'étude bibliographique permettra de synthétiser l'évolution des méthodes existantes en matière de contrôle et de privilégier un système adapté au cas étudié. L'étude numérique préliminaire approfondie devra ensuite caractériser le cas non contrôlé pour une géométrie simple. Bien qu'un grand nombre de travaux aient déjà traité ce sujet, beaucoup utilisent une approche statistique des phénomènes (méthode RANS) (Muddada et.al. 2010, Karunakaran et.al. 2014). Dans l'optique finale de contrôler le décollement, il sera important de s'intéresser aux différentes échelles turbulentes, sièges potentiels de transferts pouvant aboutir à une modification de l'écoulement. La prise en compte des petites échelles conduit à la nécessité d'utiliser des méthodes de type LES (Parnaudeau et. al., 2008; G. Kavchenko et. al., 2000) voire DNS qui sont beaucoup moins utilisées dans la littérature concernant le contrôle. La modélisation et l'intégration au modèle primaire des équations caractérisant le contrôle, sera l'étude principale du projet. Les résultats seront confortés par l'utilisation de banques de données contenant des résultats expérimentaux. Des collaborations avec des laboratoires ou industriels partenaires pourront aussi aboutir à des essais expérimentaux.

  • Titre traduit

    Numerical study of active and passive flow control


  • Résumé

    I