Thèse soutenue

Schémas numériques pour la modélisation hybride des écoulements turbulents gaz-particules
FR
Accès à la thèse
Auteur / Autrice : Kateryna Dorogan
Direction : Jean-Marc Hérard
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mathématiques
Date : Soutenance le 24/05/2012
Etablissement(s) : Aix-Marseille
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Mathématiques et Informatique de Marseille (Marseille)
Jury : Président / Présidente : Frédéric Lagoutière
Examinateurs / Examinatrices : Jean-Marc Hérard, Frédéric Lagoutière, Christophe Chalons, Frédéric Coquel, Thierry Gallouët, Sergey Gavrilyuk
Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Chalons, Frédéric Coquel

Résumé

FR  |  
EN

Les méthodes hybrides Moments/PDF sont bien adaptées pour la description des écoulements diphasiques turbulents, polydispersés, hors équilibre thermodynamique. Ces méthodes permettent d'avoir une description assez fine de la polydispersion, de la convection et des termes sources non-linéaires. Cependant, les approximations issues de telles simulations sont bruitées ce qui, dans certaines situations, occasionne un biais. L'approche alternative étudiée dans ce travail consiste à coupler une description Eulerienne des moments avec une description stochastique Lagrangienne à l'intérieur de la phase dispersée, permettant de réduire l'erreur statistique et d'éliminer le biais. La mise en oeuvre de cette méthode nécessite le développement de schémas numériques robustes. Les approches proposées sont basées sur l'utilisation simultanée des techniques de relaxation et de décentrement, et permettent d'obtenir des approximations stables des solutions instationnaires du système d'équations aux dérivées partielles, avec des données peu régulières provenant du couplage avec le modèle stochastique. Une comparaison des résultats de la méthode hybride Moments-Moments/PDF avec ceux issus de la méthode hybride "classique'' est présentée en termes d'analyse des erreurs numériques sur un cas de jet co-courant gaz-particules.