Depuis 1989,…
a l’initiative du COST MFN, puis GDR-E MFN
Ecole organises tous les 2 ans
Comites d’organisations successifs :
P. Bontoux, S. Candel, O. Daube, M. Lesieur, R. Peyret ;
J.-L. Guermond, P. Le Quere, C. Tenaud ;
B. Podvin, O. Le Maitre, A, Sergent.
N. Grenier, W. Herreman, L. Mathelin
–> Formation des jeunes doctorants, ingenieurs, et chercheurs.
La Mecanique des Fluides Numerique = interaction interdisciplinaire :
Thematiques des editions precedentes :
Thematique de l’edition 2015 : Ecoulements multiphasiques et multiespeces
Cours de base :
Methodes numeriques avancees
Application des methodes multifluides / multiespeces
Seminaires avec des industriels
Travaux pratiques, au fil de l’eau
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Panorama des principales methodes multi-fluide
Exemple d’application sur l’etude de la houle, de la propagation au deferlement :
La propagation : approche macroscopique
Modeles integres sur la hauteur d’eau, entre la surface libre et le fond :
Panorama des principales methodes multi-fluide
Exemple d’application sur l’etude de la houle, de la propagation au deferlement :
Le deferlement : approche mesoscopique
Modeles qui permettent de resoudre la position de l’interface.
Classe de modeles tres adaptee quand on veut connaitre exactement cette position.
Le deferlement : approche mesoscopique
Modele de suivi d'interface
Objectif : suivre le mouvement lagrangien de l’interface
Modele de suivi d'interface
Objectif : suivre le mouvement lagrangien de l’interface
avec des marqueurs
Modele de suivi d'interface
Objectif : suivre le mouvement lagrangien de l’interface
avec des marqueurs relies par un maillage
–> methode Front-Tracking : avec une grille sous-jacente pour la resolution des equations de Navier-Stokes
Modele de suivi d'interface
Objectif : suivre le mouvement lagrangien de l’interface
avec des marqueurs
Modele de suivi d'interface
Objectif : suivre le mouvement lagrangien de l’interface
avec des marqueurs relies par un maillage
–> methode ALE : le maillage de la resolution des equations de Navier-Stokes se deforme avec l’interface
Modele de suivi d'interface
Objectif : suivre le mouvement lagrangien de l’interface
avec des marqueurs
Modele de suivi d'interface
Objectif : suivre le mouvement lagrangien de l’interface
avec des points qui se deplacent lagrangiennement au sein de chaque fluide
–> methode meshless / particulaire : resolution des equations de Navier-Stokes par interpolation particulaire.
Modele de suivi d'interface
Objectif : suivre le mouvement lagrangien de l’interface
avec des marqueurs
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Modele de capture d'interface
Objectif : decrire implicitement l’interface avec un scalaire sur la grille de resolution de Navier-Stokes
Modele de capture d'interface sharp
L’interface est advectee puis reconstruite geometriquement avant de resoudre les equations de Navier-Stokes avec un modele a un fluide
Volume Of Fluid
Le scalaire decrit la fraction de liquide present dans une maille de calcul.
On reconstruit ensuite geometriquement la position de l’interface, pour expliciter celle-ci, avec une approximation lineaire par morceaux.
Modele de capture d'interface sharp
L’interface est advectee puis reconstruite geometriquement avant de resoudre les equations de Navier-Stokes avec un modele a un fluide
Level Set
Le scalaire decrit la distance signee a l’interface.
La normale et la courbure sont obtenus directement a partir de cette fonction distance. La reconstruction se fait par interpolation.
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Modele de capture d'interface
Objectif : decrire implicitement l’interface avec un scalaire sur la grille de resolution de Navier-Stokes
Modele de capture d'interface diffuse
L’interface est advectee mais pas explicitee ni reconstruite, avant de resoudre les equations de Navier-Stokes.
Volume Of Fluid sans reconstruction
Le scalaire decrit toujours la fraction de liquide present dans une maille de calcul.
On utilise les proprietes de certains schemas numeriques a transporter correctement une fonction discontinue pour resoudre ensuite un modele a un fluides des equations de Navier-Stokes.
Modele de capture d'interface diffuse
L’interface est advectee mais pas explicitee ni reconstruite, avant de resoudre les equations de Navier-Stokes.
Cahn Hillard
Le scalaire decrit la fraction de liquide present dans une maille de calcul.
Le modele rend compte de la diffusion de l’interface comme une propriete thermodynamique.
Modele de capture d'interface diffuse
L’interface est advectee mais pas explicitee ni reconstruite, avant de resoudre les equations de Navier-Stokes.
Modeles de melange
Le scalaire decrit la fraction de liquide present dans une maille de calcul.
Le modele physique est base sur l’hypothese d’un melange des deux fluides non miscibles en tout point de l’espace. Il prend en compte plus ou moins d’hypotheses sur les variables communes aux phases.
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Panorama des principales methodes multi-fluide
Exemple d’application sur l’etude de la houle, de la propagation au deferlement :
Modele de phase dispersee
Objectif : l’interface n’est plus decrite mais moyennee sur le volume de calcul.
Modele de phase dispersee
Objectif : l’interface n’est plus decrite mais moyennee sur le volume de calcul.
Modele de transport d'aire interfaciale
La quantite transportee est l’aire de l’interface moyenne sur la cellule
Modele de transport statistique de bulles
Les quantites transportees peuvent etre la repartition statistique de la masse, position, vitesse, diametre… des bulles.
Le regime d’ecoulement, dilue, dense, … permettra d’appliquer des modeles de fermeture pour les termes sources de transport de ces quantites.
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