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Thèse soutenue

Contributions à la simulation d'écoulement tridimensionnel par méthode de vortex

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Auteur / Autrice : Mohammed El Hamraoui
Direction : André Giovannini, Georges-Henri Cottet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mathématiques appliquées
Date : Soutenance en 1999
Etablissement(s) : Toulouse 3

Résumé

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Ce travail est consacré au développement d'une méthode de couplage particules-grille en écoulement tridimensionnel d'un fluide incompressible visqueux ou non visqueux. La méthode consiste a faire cohabiter des techniques euleriennes et lagrangiennes dans le même domaine de calcul tripériodique. Dans la première partie, nous définissons l'algorithme ainsi que les différents outils mathématiques et numériques associés. Les différentes manière de traiter les opérateurs de convection, d'étirement et de diffusion sont exposées. Dans la seconde partie, la validation de la méthode est fait pour les anneaux tourbillons isolés. Nous utilisons les invariants et les diagnostiques pour comparer les résultats numériques avec les prévisions théoriques. Dans la troisième partie, nous testons la méthode sur deux problèmes classiques sur lesquels des résultats d'expériences sont connus : - La reconnection de deux anneaux tourbillonnaires. - Les tourbillons contrarotatifs (Instabilité de Crow). Pour ces études, nous avons implémenté une méthode de visualisation objective basée sur un critère cinématique (critère dit de 'λ2'). Dans la dernière partie, nous proposons une implémentation parallèle de la méthode. Le parallélisme est fondé sur un approche de décomposition de domaine. Des tests de validation et d'évaluation des performances sont présentés