ETUDE MATHEMATIQUE ET NUMERIQUE D'UN MODELE DE COMBUSTION TURBULENTE PDF Download
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Author: AHMED.. BENTAIB
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 178
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Book Description
LE BUT DE CETTE THESE EST L'ETUDE MATHEMATIQUE ET NUMERIQUE D'UN MODELE DE COMBUSTION TURBULENTE. ELLE COMPREND UNE PARTIE INTRODUCTIVE DES MODELES DE TURBULENCE ET DE COMBUSTION TURBULENTE. DANS LE DEUXIEME CHAPITRE, ON PRESENTE L'ETUDE MATHEMATIQUE DU MODELE MIL. UN THEOREME D'EXISTENCE ET D'UNICITE Y EST EXPOSE. LE TROISIEME CHAPITRE FAIT LE POINT SUR L'ETAT DE L'ART EN MATIERE DES METHODES DE VOLUMES FINIS. UN ALGORITHME, EN VOLUMES FINIS NON STRUCTURES POUR LA RESOLUTION DU SYSTEME DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES COUPLE AUX MODELES K-EPSILON ET MIL, EST DECRIT AU QUATRIEME CHAPITRE. LES RESULTATS DES EXPERIENCES NUMERIQUES OBTENUS AVEC CET ALGORITHME SONT PRESENTES AU DERNIER CHAPITRE
Author: AHMED.. BENTAIB
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Category :
Languages : fr
Pages : 178
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Book Description
LE BUT DE CETTE THESE EST L'ETUDE MATHEMATIQUE ET NUMERIQUE D'UN MODELE DE COMBUSTION TURBULENTE. ELLE COMPREND UNE PARTIE INTRODUCTIVE DES MODELES DE TURBULENCE ET DE COMBUSTION TURBULENTE. DANS LE DEUXIEME CHAPITRE, ON PRESENTE L'ETUDE MATHEMATIQUE DU MODELE MIL. UN THEOREME D'EXISTENCE ET D'UNICITE Y EST EXPOSE. LE TROISIEME CHAPITRE FAIT LE POINT SUR L'ETAT DE L'ART EN MATIERE DES METHODES DE VOLUMES FINIS. UN ALGORITHME, EN VOLUMES FINIS NON STRUCTURES POUR LA RESOLUTION DU SYSTEME DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES COUPLE AUX MODELES K-EPSILON ET MIL, EST DECRIT AU QUATRIEME CHAPITRE. LES RESULTATS DES EXPERIENCES NUMERIQUES OBTENUS AVEC CET ALGORITHME SONT PRESENTES AU DERNIER CHAPITRE
Author: Ahmed Ben Taib
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Author:
Publisher:
ISBN:
Category : Mathematical models
Languages : en
Pages : 674
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Book Description
Author: Claudine Schmidt-Lainé
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 336
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Book Description
L'ETUDE D'UN ECOULEMENT INCOMPRESSIBLE EN CONDUITE PLANE PERMET DE REDUIRE LES EQUATIONS DE NAVIER STOKES A UN CAS UNIDIMENSIONNEL SIMPLE ET DE VALIDER LES DEUX TYPES DE MODELISATION ETUDIES (VISCOSITE TURBULENTE ET MODELE DE LAUNDER). PRESENTATION DE LA FERMETURE LA PLUS SIMPLE DE L'EQUATION AVEC 3 MODELES DU TYPE VISCOSITE TURBULENTE. RESULTATS MATHEMATIQUES (EXISTENCE ET UNICITE DE LA SOLUTION) SUR LES PROBLEMES PARABOLIQUES NON LINEAIRES PROVENANT DE L'INTRODUCTION DE CES TROIS MODELES DANS L'EQUATION DE QUANTITE DE MOUVEMENT INITIALE. PRESENTATION DE LA METHODE DE CONTROLE OPTIMAL ET APPLICATION AUX MODELES DE TYPE VISCOSITE TURBULENTE ET AU MODELE DE LAUNDER
Author: Tarek Echekki
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 9400704127
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 496
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Book Description
Turbulent combustion sits at the interface of two important nonlinear, multiscale phenomena: chemistry and turbulence. Its study is extremely timely in view of the need to develop new combustion technologies in order to address challenges associated with climate change, energy source uncertainty, and air pollution. Despite the fact that modeling of turbulent combustion is a subject that has been researched for a number of years, its complexity implies that key issues are still eluding, and a theoretical description that is accurate enough to make turbulent combustion models rigorous and quantitative for industrial use is still lacking. In this book, prominent experts review most of the available approaches in modeling turbulent combustion, with particular focus on the exploding increase in computational resources that has allowed the simulation of increasingly detailed phenomena. The relevant algorithms are presented, the theoretical methods are explained, and various application examples are given. The book is intended for a relatively broad audience, including seasoned researchers and graduate students in engineering, applied mathematics and computational science, engine designers and computational fluid dynamics (CFD) practitioners, scientists at funding agencies, and anyone wishing to understand the state-of-the-art and the future directions of this scientifically challenging and practically important field.
Author: Pascal Turbis
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages :
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On s'intéresse ici aux erreurs de modélisation liées à l'usage de modèles de flammelette sous-maille en combustion turbulente non prémélangée. Le but de cette thèse est de développer une stratégie d'estimation d'erreur a posteriori pour déterminer le meilleur modèle parmi une hiérarchie, à un coût numérique similaire à l'utilisation de ces mêmes modèles. Dans un premier temps, une stratégie faisant appel à un estimateur basé sur les résidus pondérés est développée et testée sur un système d'équations d'advection-diffusion-réaction. Dans un deuxième temps, on teste la méthodologie d'estimation d'erreur sur un autre système d'équations, où des effets d'extinction et de réallumage sont ajoutés. Lorsqu'il n'y a pas d'advection, une analyse asymptotique rigoureuse montre l'existence de plusieurs régimes de combustion déjà observés dans les simulations numériques. Nous obtenons une approximation des paramètres de réallumage et d'extinction avec la courbe en «S», un graphe de la température maximale de la flamme en fonction du nombre de Damköhler, composée de trois branches et d'une double courbure. En ajoutant des effets advectifs, on obtient également une courbe en «S» correspondant aux régimes de combustion déjà identifiés. Nous comparons les erreurs de modélisation liées aux approximations asymptotiques dans les deux régimes stables et établissons une nouvelle hiérarchie des modèles en fonction du régime de combustion. Ces erreurs sont comparées aux estimations données par la stratégie d'estimation d'erreur. Si un seul régime stable de combustion existe, l'estimateur d'erreur l'identifie correctement ; si plus d'un régime est possible, on obtient une fac ̨on systématique de choisir un régime. Pour les régimes où plus d'un modèle est approprié, la hiérarchie prédite par l'estimateur est correcte.
Author: SOUAD.. MARSOU
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Languages : fr
Pages : 204
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DANS CE TRAVAIL, ON S'INTERESSE AU DEVELOPPEMENT D'UNE TECHNIQUE DE RAFFINEMENT LOCAL DE MAILLAGE POUR ETUDIER LA COMBUSTION TURBULENTE DANS UN FOUR ROTATIF A CIMENT. LE BUT EST DE DEVELOPPER UN CODE DE SIMULATION DES FLAMMES GENEREES PAR DES COMBUSTIBLES GAZEUX OU SOLIDES (CHARBON, COKE, ETC.) CAPABLE D'ETUDIER LES PHENOMENES LOCAUX QUI SE PRODUISENT DANS UN FOUR EN FONCTIONNEMENT, AVEC UNE BONNE PRECISION ET UN COUT RAISONNABLE. CECI EST LOIN D'ETRE EVIDENT A REALISER POUR LA GEOMETRIE D'UN REEL FOUR A CIMENT : LA LONGUEUR EST GENERALEMENT ENTRE 70 ET 150 METRES ET LE RAYON EST ENTRE 2 ET 6 METRES. NOTRE TECHNIQUE DE RAFFINEMENT LOCAL DE MAILLAGE PERMET DE REALISER CE BUT. LA FORMULATION MATHEMATIQUE S'APPUIE SUR LES EQUATIONS DE CONSERVATION POUR LA PHASE GAZEUSE QUI EST SUPPOSEE ETRE EULERIENNE. LA RESOLUTION NUMERIQUE DE CES EQUATIONS EST BASEE SUR UNE METHODE D'APPROXIMATION DE TYPE DIFFERENCE FINIE. UNE APPROCHE LAGRANGIENNE EST UTILISEE POUR LA DESCRIPTION DE LA PHASE PARTICULE. LA TURBULENCE QUI EST DECRITE PAR UN MODELE A DEUX EQUATIONS K-EPSILON EST TRAITEE D'UN POINT DE VUE STATIONNAIRE AVEC UNE DISCRETISATION DE TYPE VOLUMES FINIS. LA FORTE NON-LINEARITE DE CE TYPE DE PROBLEME NECESSITE L'EMPLOI DE METHODES ITERATIVES. UN ALGORITHME DE TYPE PREDICTEUR-CORRECTEUR EST UTILISE POUR CALCULER LE COUPLAGE VITESSE-PRESSION DANS LES EQUATIONS DE QUANTITE DE MOUVEMENT. LA TURBULENCE ET LE SUIVI DES PARTICULES FONT L'OBJET DE DEUX TRAITEMENTS DISJOINTS FAISANT APPEL L'UN A L'AUTRE AU COURS DES ITERATIONS. LE PREMIER CHAPITRE EST CONSACRE A LA MODELISATION DES DIFFERENTES PHASES PRISES EN COMPTE DANS L'ETUDE DES FLAMMES GENEREES PAR DES COMBUSTIBLES SOLIDES : 1- LA PHASE GAZEUSE OU ON A RETENU LE MODELE K-EPSILON POUR LA TURBULENCE ET LEMODELE MAGNUSSEN ET HJERTAGER POUR CALCULER LA VITESSE DE COMBUSTION HOMOGENE (CELLES DES MATIERES VOLATILES). 2- LA PHASE PARTICULE OU ON ETUDIE LE COMPORTEMENT DES PARTICULES SOLIDES DU COMBUSTIBLE DANS LE FOUR (LEURS TRAJECTOIRES, LEURS TEMPERATURES, LEURS VITESSES,... ETC.). LA COMBUSTION DU RESIDU SOLIDE (DITE AUSSI COMBUSTION HETEROGENE) EST MODELISEE PAR UNE LOI DE TYPE ARREHNUIS. UNE ETUDE DE L'INTERACTION ENTRE CES DEUX PHASES EST PRESENTEE A LA FIN DE CE CHAPITRE. IL S'AGIT DES PHENOMENES DE TRANSFERT DE MATIERES ET DE CHALEUR. LE CHAPITRE 2 EST CONSACRE A LA DISCRETISATION VOLUMES FINIS SUR UNE GRILLE DECALEE POUR LA RESOLUTION DU SYSTEME FINAL D'EQUATIONS QUI MODELISE LA PHASE GAZEUSE. NOUS AVONS UTILISE LE SCHEMA HYBRIDE POUR APPROCHER LES FLUX DE CONSERVATION AUX INTERFACES DES CELLULES DE CONTROLE. DANS LE CHAPITRE 3, ON PRESENTE LE PROBLEME DE CONVERGENCE DU BILAN THERMIQUE DANS UN FOUR. LES CHAPITRES 4 ET 5 SONT CONSACRES A LA PRESENTATION DE LA TECHNIQUE DE RAFFINEMENT LOCAL DE MAILLAGE CHOISIE DANS LE CADRE DE CETTE THESE ET A SON ANALYSE MATHEMATIQUE. DANS LE CHAPITRE 6 ON PRESENTE UNE ETUDE DE LA SENSIBILITE DE LA SOLUTION DE CE PROBLEME DE SIMULATION DE FLAMMES VIS A VIS DE CERTAINS PARAMETRES EMPIRIQUES LIES A LA DEFINITION DES MODELES PHYSIQUES UTILISES DANS CETTE MODELISATION. LES VALEURS EXPERIMENTALES NE SONT PAS TOUJOURS DISPONIBLES ET LES MESURES SONT SOUVENT DIFFICILES A REALISER. FINALEMENT ON PRESENTE DANS LE CHAPITRE 7, LE NOUVEAU MAILLEUR DE RAFFINEMENT LOCAL DE MAILLAGE DEVELOPPE DANS LE BUT D'UNE UTILISATION COMME PREPROCESSEUR DU CODE DE CALCUL DEVELOPPE POUR ETUDIER LES FLAMMES DE COMBUSTION D UN FOUR A CIMENT TOURNANT. CE CHAPITRE S'ACHEVE PAR UNE DESCRIPTION DU SOLVEUR DE RESOLUTION DU SYSTEME OBTENU SUITE AU RAFFINEMENT LOCAL DE MAILLAGE.
Author: Komla Domelevo
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Languages : fr
Pages : 160
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Book Description
CE TRAVAIL S'INTERESSE A LA MODELISATION, LE CALCUL NUMERIQUE ET L'ETUDE MATHEMATIQUE D'ECOULEMENTS DIPHASIQUES TURBULENTS CONSTITUES D'UNE PHASE DISPERSEE, DES GOUTTES OU DES PARTICULES, ET D'UNE PHASE CONTINUE, UN GAZ. APRES QUELQUES RAPPELS SUR LES MODELISATIONS EULERIENNES ET LAGRANGIENNES DES ECOULEMENTS DIPHASIQUES DISPERSES, NOUS PRESENTONS LE MODELE UTILISE DANS LA SUITE DE L'ETUDE. IL S'AGIT D'UN MODELE LAGRANGIEN, OU CINETIQUE, QUI PERMET UNE DESCRIPTION DE SPRAYS (I.E. BROUILLARDS DE GOUTTELETTES) POLYDISPERSES QUELCONQUES. DANS UN PREMIER TRAVAIL DE MODELISATION, NOUS NOUS INTERESSONS A L'EFFET DE LA TURBULENCE GAZEUSE SUR LA DISPERSION D'UN SPRAY. CELUI-CI OBEIT A UNE EQUATION CINETIQUE A COEFFICIENTS ALEATOIRES. NOUS ETUDIONS LA STATISTIQUE DES TRAJECTOIRES ALEATOIRES DES PARTICULES SOUMISES A LA TURBULENCE ET ECRIVONS LES EQUATIONS MOYENNES DE TYPE CONVECTION-DIFFUSION DECRIVANT LA DISPERSION D'UN NUAGE DE PARTICULES. DANS LA LIMITE OU LA TURBULENCE DEVIENT UN BRUIT BLANC, LE SPRAY OBEIT A UNE EQUATION CINETIQUE STOCHASTIQUE DONT LA SOLUTION S'EXPRIME A L'AIDE D'UN DEVELOPPEMENT EN CHAOS DE WIENER. DANS UN SECOND TEMPS, NOUS CONSTRUISONS UNE METHODE NUMERIQUE POUR LE CALCUL DE LA DISPERSION D'UN SPRAY DANS UN ECOULEMENT GAZEUX TURBULENT. LE SPRAY EST DECRIT PAR UN MODELE SEMI-FLUIDE, INTERMEDIAIRE ENTRE UN MODELE FLUIDE ET UNE DESCRIPTION CINETIQUE DE LA PHASE DISPERSEE. LE MODELE SEMI-FLUIDE EST OBTENU PAR INTEGRATION EN VITESSE DE L'EQUATION CINETIQUE DE TYPE CONVECTION-DIFFUSION ET PERMET DE DECRIRE LE SPRAY EN REDUISANT LE NOMBRE D'INCONNUES ASSOCIEES. UN SCHEMA NUMERIQUE, CONSISTENT AVEC LE MODELE SEMI-FLUIDE EST PROPOSE. L'INTERACTION AVEC LE GAZ EST PRISE EN COMPTE PAR UNE METHODE PARTICLE IN CELL. DES RESULTATS NUMERIQUES SONT PRESENTES. DANS UNE DERNIERE PARTIE, NOUS ETUDIONS D'UN POINT DE VUE MATHEMATIQUE UN MODELE CINETIQUE SIMPLIFIE DANS LEQUEL LE GAZ EST DECRIT PAR L'EQUATION DE BURGERS ET LE SPRAY PAR L'EQUATION DE TRANSPORT. NOUS MONTRONS TOUT D'ABORD L'EXISTENCE GLOBALE ET L'UNICITE DE SOLUTIONS REGULIERES POUR LE PROBLEME. NOUS IDENTIFIONS ENSUITE LES ONDES PLANES DONT NOUS MONTRONS LA STABILITE LINEAIRE, PUIS LA STABILITE NON LINEAIRE POUR DE PETITES PERTURBATIONS
Author: Renan Hilbert
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 216
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Book Description
Ce travail présente l’étude de flammes turbulentes non-prémélangées et partiellement prémélangées par simulations numériques directes (DNS) en utilisant des modèles détaillés de chimie de transport. L’interaction entre une flamme H2/Air et un champ de turbulence est simulée et l’influence de la diffusion différentielle sur la structure de la flamme est qualifiée. On note en particulier l’absence de corrélation entre la température de flamme et le taux de dissipation scalaire quand un modèle de transport élaboré est utilisé, ainsi qu’une modification de la limite d’équilibre. Le ré-établissement de l’équation de flammelettes avec la prise en compte d’un nombre de Lewis non unitaire pour la fraction de mélange Z permet de prendre en compte, au moins partiellement, cet effet. Une simulation de l’interaction entre une flamme non-prémélangée H2/Air et une paire de tourbillons avec des modèles détaillés de chimie et de transport a été réalisée, post traitée et analysée. Une extinction de la flamme est observée et la structure partiellement prémélangée au bord de la zone réactive est étudiée. On montre que le radical OH est un bon traceur de la zone d’extinction de la flamme, mais qu’il ne « voit » pas l’intensification de l’activité chimique dans les zones partiellement prémélangées. L’auto-allumage d’une flamme turbulente non prémélangée a été examiné. Les résultats de DNS permettent d’extraire des informations sur la prévision de la localisation du premier site d’autoallumage, sur l’influence du modèle de transport et sur la structure partiellement prémélangée observée. La répétition des calculs permet une étude statistique de l’influence de la turbulence sur le temps d’allumage. Le test a priori d’un nouveau modèle de combustion turbulente basé sur le concept de densité de surface de flamme généralisée donne de premiers résultats prometteurs.
Author: Jean-Marc Lacroix
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 132
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Book Description
RAPPEL DES DIFFERENTES MODELISATIONS MATHEMATIQUES DE LA TURBULENCE BASEES SUR DEUX EQUATIONS DE TRANSPORT. MODELISATION, SOUS DEUX FORMES, DE L'ECOULEMENT TURBULENT AU VOISINAGE DES FRONTIERES SOLIDES: METHODE DITE DES "FONCTIONS DE PAROI" ET METHODE DITE DE "MODELISATION A FAIBLE NOMBRE DE REYNOLDS". ETUDE DES METHODES AUX DIFFERENCES FINIES BASEES SUR UNE DISCRETISATION D'ESPACE A PAS VARIABLES ET DEUX TYPES DE SCHEMAS D'AVANCEMENT DANS LE TEMPS. APPLICATION AU CAS D'UN ECOULEMENT TURBULENT EN CONDUITE AVEC LES MODELES K-EPSILON "A FAIBLE NOMBRE DE REYNOLDS" ET K-L::(N) (LONGUEUR DE MELANGE DE NIKURAKES). APPLICATION AU CAS D'UN ECOULEMENT TURBULENT EN CONDUITE EN PRESENCE D'UNE SINGULARITE REPRESENTEE PAR UN DIAPHRAGME
