Analyse a posteriori et adaptation de maillage pour des problèmes d'écoulements souterrains et à surface libre
Author: Tarek Ghoudi
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Published: 2018
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DOWNLOAD EBOOKL'objectif de cette thèse est d'analyser et de développer des outils numériques adaptatifs efficaces pour les problèmes d'écoulements souterrains et à surface libre, en proposant une nouvelle méthode d'adaptation basée sur les estimateurs d'erreur a posteriori.Dans la première partie, nous appréhendons le cadre mathématique en présentant une analyse détaillée sur l'existence et l'unicité ainsi que la convergence d'erreur dans les différentes normes pour les équations d'écoulement et de transport en milieux poreux.La deuxième partie est dédiée à une nouvelle stratégie d'adaptation de maillage qui consiste à coupler deux stratégies d'adaptation, à savoir la méthode Adapt et la stratégie Newest Vertex bisection (NVB). La première consiste à diviser un triangle en quatre-sous triangles, et la deuxième, consiste à le diviser en joignant le somment opposé à l'arête la plus longue par son milieu. La conformité de notre méthode émane de cette dernière méthode.La troisième partie est consacrée à la démarche empruntée pour valider notre nouvelle stratégie.Celle-ci s'appuie sur le schéma volumes finis "vertex centered", en considérant l'équation elliptique de second ordre à coefficients discontinus afin de prendre en compte les hétérogénéités du milieu. Des tests numériques viendront corroborer l'efficacité de notre méthode, ainsi que la convergence de l'erreur exacte et de l'estimateur, dont le rapport définit l'indice d'efficacité qui est proche de 1.Dans la quatrième partie, nous avons essayé d'optimiser cette stratégie d'adaptation, en concevant une stratégie multi-niveaux pour aboutir enfin à une nouvelle méthode numérique volumes finis-semi lagrangienne. Son principe est de résoudre le problème par une phase volume finis(phase correcteur) précédée d'une phase lagrangienne utilisant la méthode des caractéristiques(phase prédicteur). La phase volumes finis utilise comme flux numérique aux interfaces le vraiflux physique évalué en un état approché aux interfaces, obtenu dans la phase prédicteur par la méthode des caractéristiques. Elle fait également appel à des processus d'interpolation devant être judicieusement choisis.
