Thèse soutenue

Développement de méthodes de simulation AMR "tout régime" pour la dynamique des fluides, applications en astrophysique et aux écoulements diphasiques
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Auteur / Autrice : Thomas Padioleau
Direction : Edouard Audit
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Astronomie et Astrophysique
Date : Soutenance le 09/12/2020
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Astronomie et astrophysique d'Île-de-France (Meudon, Hauts-de-Seine ; 1992-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Maison de la simulation (Gif-sur-Yvette , Essonne ; 2011-....)
référent : Faculté des sciences d'Orsay
Jury : Président / Présidente : Caroline Nore
Examinateurs / Examinatrices : Philippe Helluy, Ann Almgren, Isabelle Baraffe, Carlos Parés
Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Helluy, Ann Almgren

Résumé

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Bien que performantes pour la capture des chocs, la plupart des méthodes de simulation standards ne sont pas adaptées à des régimes de Mach variés. Des méthodes numériques innovantes, utilisant des schémas de type Volumes Finis, robustes et précises uniformément selon le nombre de Mach (dites "tout régime") ont été récemment élaborées au CEA. Ces méthodes permettent de résoudre les équations de la mécanique des fluides compressibles pour capturer des chocs, mais aussi pour simuler des écoulements à très faible vitesse. Fort de ces résultats prometteurs, nous proposons dans cette thèse de mettre à l’épreuve ces nouvelles méthodes dans deux domaines applicatifs différents: les écoulements diphasiques à petit échelle et les écoulements compressibles en astrophysique. Pour ces deux domaines la simulation multi-régime est un point difficile. En effet, ces deux contextes d’applications ont pour cœur une modélisation d’écoulement compressible mais mettent en jeu des phénomènes de convection et de compressibilité à des régimes de Mach très variés. L’approche "tout régime" permettra de capturer des phénomènes très compressibles tout en gardant la précision sur les écoulements basse vitesse.