Méthodes numériques pour les équations de la dynamique des gaz complexes et écoulements diphasiques
Author: Arun In
Publisher:
Published: 1999
Total Pages: 0
ISBN-13:
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Modélisation numérique multidimensionnelle d'écoulements diphasiques liquide-gaz en régimes transitoire et permanent
Author: Marc Boucker
Publisher:
Published: 1998
Total Pages: 242
ISBN-13:
DOWNLOAD EBOOKCe travail est consacré au développement d'une méthode de résolution numérique d'un modèle simplifie d'écoulements diphasiques liquide-gaz, a sa mise en œuvre dans une maquette logicielle et a sa validation sur des configurations d'écoulements stationnaires et instationnaires. Le modèle d'écoulement diphasique considéré est une restriction du modèle général à deux fluides comprenant deux équations de bilan de masse et deux équations de bilan de quantité de mouvement. Ce système ne peut se mettre sous forme conservative et sa partie convective n'est pas hyperbolique. Une méthode volumes finis fondée sur le schéma volumes finis a flux caractéristiques est appliquée a ce système et adaptée au cas tridimensionnel sur des maillages non structures formes de tétraèdres. Une discrétisation originale du terme non conservatif dans le cas multidimensionnel est proposée. Une formulation implicite non linéaire du schéma numérique permet d'atteindre de grandes valeurs du nombre de cfl (supérieur a 100). Par ailleurs, les contraintes visqueuses sont prises en compte dans un algorithme à pas fractionnaire au moyen d'une discrétisation par éléments finis. Le passage de la discrétisation volumes finis a la discrétisation éléments finis est réalisé a l'aide des techniques de projections appelées passerelles volumes finis - éléments finis. Les calculs sur des cas test de validation ont permis d'obtenir les principaux résultats suivants : démonstration de la faisabilité de calculs sur un modèle diphasique a deux fluides non hyperbolique, en 3d sur des maillages non structures ; la gamme des taux de vide est accessible numériquement sur presque toute son étude ; l'efficacité du traitement implicite en temps pour atteindre des états stationnaires est démontrée.
Contribution À la Modélisation Mathématique Et Numérique Des Écoulements Diphasiques Constitués D'un Nuage de Particules Dans Un Écoulement de Gaz
Author: Lionel Sainsaulieu
Publisher:
Published: 1995
Total Pages: 501
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DOWNLOAD EBOOKCe dossier résume mes activités de recherche depuis 1989. Ces travaux ont été menés de 1988 à 1990 au Centre de Mathématiques appliquées de l'Ecole Polytechnique puis à partir de 1990 au CERMICS (Ecole des ponts et chaussées-INRIA) et au CMAP. Mon activité de recherche a essentiellement porté sur la compréhension et l'analyse mathématiques des systèmes eulériens d'équations utilisés dans la modélisation d'écoulement diphasiques constitué d'un nuage de particules dans un écoulement de gaz : mes travaux dans ce domaine ont porté sur l'aspect non conservatif des modèles étudiés (justification de la modélisation, définition mathématique de solutions ondes de choc et construction de méthodes numériques adaptées), sur le traitement numérique des termes de traînée qui introduisent en général un amortissement non physique très important des profils calculés ainsi que sur l'analyse de modèles "dégénérés" qui sont courrament utilisés dans des codes numériques : les systèmes utilisés sont par exemple non hyperboliques ! J'oriente maintenant mes recherches vers les modèles de type cinétique et je m'intéresse particulièrement à l'interaction entre la phase gazeuse et la phase dispersée et aux distributions en vitesse du nuage de gouttes. J'ai également travaillé sur la construction d'un schéma numérique pour un modèle simplifié d'écoulements diphasiques ainsi que sur une analyse numérique de la stabilité de flammes planes multiples.
Modélisation et analyse numérique des écoulements diphasiques en déséquilibre
Author: Khalid El Amine
Publisher:
Published: 1997
Total Pages: 168
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DOWNLOAD EBOOKON S'INTERESSE A L'ETUDE NUMERIQUE DE MODELES BI-FLUIDE D'ECOULEMENTS DIPHASIQUES EN DESEQUILIBRE DECRITS PAR UN SYSTEME A SIX EQUATIONS. ON INTRODUIT UNE TECHNIQUE ORIGINALE DE DECOMPOSITION DU SYSTEME. CETTE TECHNIQUE PERMET L'UTILISATION DE SOLVEURS DE RIEMANN DEVELOPPES POUR LES ECOULEMENTS MONOPHASIQUES ; DE PLUS ELLE PERMET UNE EXTENSION DIRECTE A D'AUTRES MODELES PLUS EVOLUES CONTENANT DES TERMES D'ECHANGES ENTRE PHASES PLUS PRECIS. LES PROPRIETES DES FLUIDES SONT APPROCHEES PAR DES LOIS D'ETAT DE TYPE GAZ PARFAIT POLYTROPIQUE PUIS ETENDUES AU CAS DES FLUIDES REELS. POUR LA CONSTRUCTION DES SCHEMAS NUMERIQUES, L'HYPERBOLICITE DU SYSTEME GLOBAL N'EST PAS NECESSAIRE. EN UTILISANT DES SCHEMAS CINETIQUES DECENTRES APPROPRIES DE TYPE VOLUMES FINIS, ON MONTRE QUE LA METHODE EST CAPABLE DE TRAITER DIFFERENTS REGIMES D'ECOULEMENTS POUVANT EVOLUER D'UN ECOULEMENT DIPHASIQUE A UN ECOULEMENT MONOPHASIQUE ET VICE VERSA, TOUT EN PRESERVANT LES CARACTERISTIQUES DES GRANDEURS PHYSIQUES QUI RESTENT DANS L'ENSEMBLE DES ETATS ADMISSIBLES. PLUSIEURS TESTS NUMERIQUES MODELISANT DES PROBLEMES PHYSIQUES SONT PRESENTES POUR ILLUSTRER L'EFFICACITE DE LA METHODE PROPOSEE.
SIMULATION NUMERIQUE LAGRANGIENNE ET MODELISATION EULERIENNE D'ECOULEMENTS DIPHASIQUES GAZ-PARTICULES EN CANAL VERTICAL
Author: MARC.. SAKIZ
Publisher:
Published: 1999
Total Pages: 316
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DOWNLOAD EBOOKL'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST D'AMELIORER LA COMPREHENSION ET LA MODELISATION DES ECOULEMENTS DIPHASIQUES GAZ-SOLIDE EN CANAL VERTICAL, A PARTIR DE SIMULATIONS NUMERIQUES. DEUX METHODES DE CALCUL SONT UTILISEES : UNE APPROCHE LAGRANGIENNE (SUIVI INDEPENDANT DE LA TRAJECTOIRE DE CHAQUE PARTICULE) ET UNE APPROCHE EULERIENNE D'ORDRE 2 (RESOLUTION DIRECTE D'EQUATIONS SUR LA CONCENTRATION, LA VITESSE MOYENNE ET LES CONTRAINTES CINETIQUES). LA MISE EN EQUATIONS EULERIENNES DU MOUVEMENT DES PARTICULES (EQUATIONS D'EVOLUTION ET CONDITIONS LIMITES) EST OBTENUE PAR UNE METHODE DE TYPE CINETIQUE DES GAZ (AVEC PRISE EN COMPTE DE LA ROTATION). LES CARACTERISTIQUES DE LA PHASE DISPERSEE SONT CHOISIES DE TELLE SORTE QUE L'INFLUENCE DE LA TURBULENCE DU FLUIDE SUR LES PARTICULES SOIT NEGLIGEABLE, DE MEME QUE CELLE DES PARTICULES SUR LE FLUIDE. LES SIMULATIONS LAGRANGIENNES SONT UTILISEES POUR ANALYSER FINEMENT LES DIFFERENTS MECANISMES DE L'ECOULEMENT : INTERACTION FLUIDE/PARTICULE, COLLISIONS PARTICULE/PARTICULE, REBONDS CONTRE LA PAROI. LES EFFETS DE LA ROTATION, DU FROTTEMENT ENTRE PARTICULES ET DE LA PORTANCE SONT AUSSI ETUDIES. PARALLELEMENT, CES RESULTATS DE SIMULATION SERVENT A VALIDER INDEPENDAMMENT CHACUNE DES HYPOTHESES NECESSAIRES A L'ETABLISSEMENT DU MODELE EULERIEN ET A EVALUER EXACTEMENT L'ERREUR QU'ELLES APPORTENT. LES LOIS DE FERMETURE CLASSIQUES SONT TESTEES (CONDITIONS LIMITES, TRAINEE, COLLISIONS, DISPERSION DES CONTRAINTES), ET DES MODIFICATIONS SONT EVENTUELLEMENT PROPOSEES ET VALIDEES. ENFIN, LA COMPARAISON DIRECTE DES PROFILS OBTENUS PAR LES METHODES EULERIENNE ET LAGRANGIENNE PERMET DE TESTER LE MODELE EULERIEN COMPLET ET DE DISCUTER DE SON DOMAINE DE VALIDITE.
MODELISATION ET CALCUL IMPLICITE MULTIDOMAINE D'ECOULEMENTS DIPHASIQUES GAZ-GOUTTELETTES
Author: ZI NIU.. WU
Publisher:
Published: 1992
Total Pages: 180
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DOWNLOAD EBOOKLE BUT DE CETTE THESE EST DE MODELISER ET SIMULER DES ECOULEMENTS DIPHASIQUES GAZ-GOUTTELETTES RENCONTRES DANS UN MOTEUR A ESSENCE A INJECTION MULTIPOINT EN UTILISANT DES SCHEMAS AUX DIFFERENCES IMPLICITES ET UN TRAITEMENT MULTIDOMAINE THEORIQUEMENT FONDE. EN CE QUI CONCERNE LES ECOULEMENTS DIPHASIQUES, ON A MODELISE LE GAZ COMME UN MILIEU CONTINU NON VISQUEUX ET MULTI-ESPECE DANS UNE APPROCHE EULERIENNE ET LES GOUTTELETTES COMME UN MILIEU DISPERSE DANS UNE APPROCHE LAGRANGIENNE STATISTIQUE. ON A PARTICULIEREMENT ETUDIE DEUX PHENOMENES TRES PEU ABORDES: IMPACT DE GOUTTELETTE SUR UNE PAROI ET ARRACHEMENT DE GOUTTELETTES A UN FILM LIQUIDE ATTACHE A UNE PAROI. ON A DEVELOPPE UN MODELE D'IMPACT PERMETTANT DE DETERMINER DANS LE REGIME DE DESINTEGRATION LES CARACTERISTIQUES DES SOUS-GOUTTELETTES EJECTEES ET UN MODELE D'ARRACHEMENT QUI DONNE LA TAILLE, LA VITESSE ET LE FLUX DES GOUTTELETTES ARRACHEES EN FONCTION DES CONDITIONS DU LIQUIDE ET DU GAZ. ON A EGALEMENT PRESENTE UN ENSEMBLE DE METHODES NUMERIQUES NECESSAIRE A LA SIMULATION DES ECOULEMENTS DIPHASIQUES AVEC LES DIFFERENTS MODELES. PLUS PARTICULIEREMENT, ON A DEVELOPPE DES CONDITIONS DE RACCORD EN TRAITEMENT MULTIDOMAINE UTILISANT DES SCHEMAS IMPLICITES DISSIPATIFS A DEUX NIVEAUX EN TEMPS ET A TROIS POINTS PAR DIRECTION D'ESPACE. ON A ETABLI LA STABILITE DE GKS ET LA CONVERGENCE VERS L'ETAT STATIONNAIRE DE NOS CONDITIONS DE RACCORD ET ON LES A VALIDE DANS UN CAS TEST CLASSIQUE EN AERODYNAMIQUE EXTERNE-ECOULEMENT TRANSSONIQUE AUTOUR D'UN PROFIL NACA0012. ON A APPLIQUE NOS MODELES POUR SIMULER DEUX PROBLEMES POSES PAR L'INDUSTRIE AUTOMOBILE: L'ADMISSION DIPHASIQUE AIR-ESSENCE ET LE MOUVEMENT DES GOUTTELETTES INJECTEES DANS UNE PIPE D'ADMISSION EXPERIMENTALE ETUDIEE PAR PSA
Modèles bi-fluides à six et sept équations pour les écoulements diphasiques à faible nombre de Mach
Author: Angelo Murrone
Publisher:
Published: 2003
Total Pages: 140
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DOWNLOAD EBOOKCette thèse porte sur l'étude de modèles et de méthodes numériques pour les écoulements diphasiques compressibles à faible nombre de Mach. Toutes les méthodes numériques développées dans cette étude sont basées sur une formulation de type volumes finis en maillages non structurés. La première partie de cette thèse propose une analyse du comportement des schémas décentrés de type Godunov dans la limite des faibles nombres de Mach. Nous expliquons de manière rigoureuse les raisons pour lesquelles ces schémas aboutissent à des approximations imprécises lorsque les écoulements sont très proches de l'incompressible. Nous développons alors des méthodes de préconditionnement adaptées qui permettent de retrouver de bonnes approximations. Ce premier travail complète un certain nombre de travaux récents sur l'analyse des schémas décentrés dans la limite des faibles nombres de Mach. Le deuxième point abordé dans cette thèse est un travail de modélisation où nous développons à partir d'un modèle bi-fluides à sept équations de type Baer-Nunziato, un modèle réduit à cinq équations pour les écoulements diphasiques. Ce travail présente une méthode originale de réduction de systèmes hyperboliques avec termes sources raides. Nous développons pour ce modèle un schéma numérique implicite et suivant la stratégie utilisée dans la première partie de cette thèse, une technique de préconditionnement adaptée aux écoulements à faible vitesse. Les expériences numériques réalisées montrent que ce modèle est bien adapté au calcul d'ondes de détonations ainsi qu'à la simulation d'interfaces entre fluides compressibles. Enfin la dernière partie de cette thèse porte sur l'étude d'un modèle à sept équations pour le calcul d'écoulements diphasiques à faible nombre de Mach. On développe des méthodes numériques implicites basées sur des solveurs de Riemann approchés, permettant de réduire les coûts de calcul pour ce type de régime.
METHODES DE CALCUL D'ECOULEMENTS HYPERSONIQUES ET REACTIFS
Author: CHRISTOPHE.. BUET
Publisher:
Published: 1989
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DOWNLOAD EBOOKCALCULS D'ECOULEMENTS INSTATIONNAIRES EN DYNAMIQUE DES GAZ, UTILISANT UNE GENERALISATION D'ORDRE DEUX DE LA METHODE DE GODUNOV, C'EST-A-DIRE PAR UN SCHEMA DE TYPE VAN LEER. CE SCHEMA EST CONSIDERE POUR UN ECOULEMENT MONODIMENSIONNEL DANS LE CAS D'UN GAZ PARFAIT ET POLYTROPIQUE ET DE LA METHODE DE DIRECTIONS ALTERNEES QUI PERMET D'UTILISER CE SCHEMA POUR CALCULER DES ECOULEMENTS BIDIMENSIONNELS SUR DES DOMAINES RECTANGULAIRES. CETTE METHODE BIDIMENSIONNELLE EST ETENDUE A DES DOMAINES PLUS GENERAUX. LE SCHEMA DE VAN LEER POUR DES ECOULEMENTS MONODIMENSIONNELS EN GAZ PARFAIT EST GENERALISE AU CAS D'UN MELANGE DE GAZ REACTIFS HORS EQUILIBRE CHIMIQUE. IL EST PROPOSE UN CALCUL EXPLICITE D'UNE APPROXIMATION D'ORDRE DEUX DE LA SOLUTION FAIBLE DU PROBLEME DE RIEMANN GENERALISE POUR LES EQUATIONS DE LA DYNAMIQUE DES GAZ EN DIMENSION DEUX ET DANS LE CAS D'UN GAZ PARFAIT
Écoulements diphasiques
Author: Jean-Michel Fitremann (auteur d'une thèse de Sciences)
Publisher:
Published: 1977
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DOWNLOAD EBOOKMETHODES D'ETABLISSEMENT DES EQUATIONS GENERALES. DISCUSSION DES METHODES UTILISEES POUR EFFECTUER DES MESURES POUR EVALUER LES GRANDEURS PHYSIQUES INTERVENANT DANS LES THEOREMES GENERAUX.
