Développement de schémas hybrides de tvpe Lattice Boltzmann : volumes Finis pour la modélisation des transferts de chaleur et de masse en projection thermique

par Soumia Addakiri

Thèse de doctorat en Matériaux céramiques et traitements de surface

Sous la direction de Semma El Alami, Mohammed El Ganaoui et de Bernard Pateyron.

Soutenue en 2010

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .

mots clés

• Lattice Boltzmann
• Schéma hybride
• Projection thermique
• Transfert de chaleur
• Transfert de masse
• Interfaces solide-liquide
• Gaz

Résumé

Dans ce travail de thèse, le transfert de chaleur et de masse est modélisé numériquement par la méthode de Boltzmann sur réseau (Lattice Boltzmann). Dans un premier temps, les fondements de base de cette méthode numérique sont présentés. Une attention particulière est donnée à l'application de cette méthode aux problèmes de diffusion multidimensionnels. Dans un second temps, l'extension de la méthode de Boltzmann sur réseau est traitée: d'une part pour résoudre les phénomènes de transmission à l'interface, d'autre part pour résoudre un problème diphasique solide-liquide par l'élaboration d'un couplage entre la méthode LBM non uniforme et la méthode des volumes finis.

Titre traduit

Development of a hybrid scheme Lattice Boltzmann : finite volume for modeling heat and mass transfer in thermal spraying

Résumé

In this thesis, we formulate and implement the numerical modeling of the heat and the mass transfer by the Lattice Boltzmann method (LBM). In a first part we present the basic foundations of this numerical method. Particular attention is given to the application of this method to multidimensional diffusion problems. In a second part we treat an extension of the Lattice Boltzmann method: firstly to solve the transmission phenomena at the interface, secondly to solve a two-phase solid-liquid through the development of a coupling between the non-uniform LBM method and finite volume method.