Modélisation des écoulements côtiers stratifiés à surface libre et paramétrisation de la turbulence PDF Download
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Author: Claire Verdier-Bonnet
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 198
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Book Description
DES PROCESSUS COTIERS DE TEMPS CARACTERISTIQUES COMPRIS ENTRE UNE HEURE ET QUELQUES JOURS, TELS QUE LES ECOULEMENTS CREES PAR LE VENT, LA MAREE OU LES GRADIENTS HORIZONTAUX DE DENSITE, SONT ETUDIES A L'AIDE DU MODELE OCKE3D. CELUI-CI RESOUT LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES ECRITES EN MOYENNES DE REYNOLDS SOUS L'APPROXIMATION DE BOUSSINESQ, POUR UN ECOULEMENT INCOMPRESSIBLE, SANS FAIRE L'HYPOTHESE HYDROSTATIQUE. LE MODELE DE FERMETURE EST DU PREMIER ORDRE A DEUX EQUATIONS SUPPLEMENTAIRES ADAPTEES AUX ECOULEMENTS STRATIFIES. IL EST CORRIGE POUR PRENDRE EN COMPTE LES EFFETS NON ISOTROPES DU MOUVEMENT TURBULENT LIES A LA STRATIFICATION, A LA FORCE DE CORIOLIS ET AUX PETITES PROFONDEURS. POUR LES ECOULEMENTS DE TYPE UPWELLING COTIER, ON OBSERVE QUE SEULS LES EFFETS LIES AUX PETITES PROFONDEURS PEUVENT MODIFIER DE FACON SIGNIFICATIVE L'ECOULEMENT MOYEN. UNE ETUDE COMPLETE DES EFFETS NON-LINEAIRES DUS A LA VARIATION DU COEFFICIENT DE VISCOSITE TURBULENTE OU ENCORE A LA PRISE EN COMPTE DU FROTTEMENT SUR LE FOND A ETE EFFECTUEE POUR LES ECOULEMENTS SUIVANTS: MAREE SE PROPAGEANT AU-DESSUS D'UN FOND PLAT RUGUEUX ET ACTION SIMULTANEE DE LA MAREE ET DU VENT. ON A MIS AINSI EN EVIDENCE QUE LES EFFETS NON-LINEAIRES ENGENDRAIENT UN TRANSFERT D'ENERGIE DE L'ONDE FONDAMENTALE VERS LES PREMIERES HARMONIQUES ET COUPLAIENT L'ACTION DU VENT ET DE LA MAREE. LE MODELE A ENFIN PERMIS DE REPRESENTER LES COURANTS EN BAIE DE BANYULS CREES PAR LA CIRCULATION LIGURO-PROVENCALE AU LARGE ET PAR DES VENTS DE FORTE INTENSITE. UN MODELE DE SUIVI DE PARTICULES UTILISANT LES VITESSES CALCULEES PAR LE CODE OCKE3D A SERVI A DETERMINER LE TAUX DE PERTE LARVAIRE PAR TRANSPORT ADVECTIF EN BAIE DE BANYULS PENDANT LA PHASE PELAGIQUE DE L'ORGANISME MEROPLANCTONIQUE OWENIA FUSIFORMIS POLYCHAETA. ON A MIS EN EVIDENCE ET QUANTIFIE L'INFLUENCE IMPORTANTE DES CONDITIONS DE VENT SUR LE RECRUTEMENT LARVAIRE
Author: Claire Verdier-Bonnet
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 198
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Book Description
DES PROCESSUS COTIERS DE TEMPS CARACTERISTIQUES COMPRIS ENTRE UNE HEURE ET QUELQUES JOURS, TELS QUE LES ECOULEMENTS CREES PAR LE VENT, LA MAREE OU LES GRADIENTS HORIZONTAUX DE DENSITE, SONT ETUDIES A L'AIDE DU MODELE OCKE3D. CELUI-CI RESOUT LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES ECRITES EN MOYENNES DE REYNOLDS SOUS L'APPROXIMATION DE BOUSSINESQ, POUR UN ECOULEMENT INCOMPRESSIBLE, SANS FAIRE L'HYPOTHESE HYDROSTATIQUE. LE MODELE DE FERMETURE EST DU PREMIER ORDRE A DEUX EQUATIONS SUPPLEMENTAIRES ADAPTEES AUX ECOULEMENTS STRATIFIES. IL EST CORRIGE POUR PRENDRE EN COMPTE LES EFFETS NON ISOTROPES DU MOUVEMENT TURBULENT LIES A LA STRATIFICATION, A LA FORCE DE CORIOLIS ET AUX PETITES PROFONDEURS. POUR LES ECOULEMENTS DE TYPE UPWELLING COTIER, ON OBSERVE QUE SEULS LES EFFETS LIES AUX PETITES PROFONDEURS PEUVENT MODIFIER DE FACON SIGNIFICATIVE L'ECOULEMENT MOYEN. UNE ETUDE COMPLETE DES EFFETS NON-LINEAIRES DUS A LA VARIATION DU COEFFICIENT DE VISCOSITE TURBULENTE OU ENCORE A LA PRISE EN COMPTE DU FROTTEMENT SUR LE FOND A ETE EFFECTUEE POUR LES ECOULEMENTS SUIVANTS: MAREE SE PROPAGEANT AU-DESSUS D'UN FOND PLAT RUGUEUX ET ACTION SIMULTANEE DE LA MAREE ET DU VENT. ON A MIS AINSI EN EVIDENCE QUE LES EFFETS NON-LINEAIRES ENGENDRAIENT UN TRANSFERT D'ENERGIE DE L'ONDE FONDAMENTALE VERS LES PREMIERES HARMONIQUES ET COUPLAIENT L'ACTION DU VENT ET DE LA MAREE. LE MODELE A ENFIN PERMIS DE REPRESENTER LES COURANTS EN BAIE DE BANYULS CREES PAR LA CIRCULATION LIGURO-PROVENCALE AU LARGE ET PAR DES VENTS DE FORTE INTENSITE. UN MODELE DE SUIVI DE PARTICULES UTILISANT LES VITESSES CALCULEES PAR LE CODE OCKE3D A SERVI A DETERMINER LE TAUX DE PERTE LARVAIRE PAR TRANSPORT ADVECTIF EN BAIE DE BANYULS PENDANT LA PHASE PELAGIQUE DE L'ORGANISME MEROPLANCTONIQUE OWENIA FUSIFORMIS POLYCHAETA. ON A MIS EN EVIDENCE ET QUANTIFIE L'INFLUENCE IMPORTANTE DES CONDITIONS DE VENT SUR LE RECRUTEMENT LARVAIRE
Author: Philippe Chang
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 520
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Author: FRANCOIS.. BOUTTES
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 341
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La méthode des éléments finis (m.e.f.) A été appliquée avec succès pour représenter l'hydrodynamique a surface libre, mais avec une modélisation de la turbulence très simplifiée. Ce travail a pour but de simuler, a l'aide de la m.e.f., des écoulements a surface libre avec des représentations de la turbulence plus complexes. Il commence par une présentation générale des modèles de turbulence. Nous avons choisi d'utiliser plus particulièrement deux types de modèle: le modèle k-, des modèles aux longueurs de mélange développés a partir de la simplification du modèle précédent. Une simplification supplémentaire est effectuée en bidimensionnalisant les modèles. Un travail de ce type a déjà été effectué par rodi et al pour le modèle k-. Nous l'avons complété pour les modèles aux longueurs de mélange. Dans le cas ou les courbures de l'écoulement horizontal sont importantes, nous proposons des variantes des deux types de modèle précédents et par ailleurs, une modification des frottements de fond intervenant dans l'équation de l'écoulement (saint-venant). Cette dernière est notamment importante pour les études sedimentologiques. La méthode de résolution des équations du modèle k- utilisée dans cette thèse est la méthode des éléments finis ; il s'agit alors de résoudre un système non linéaire complexe ; dans ce travail, nous avons fait un choix d'interpolation particulier et teste plusieurs méthodes de résolution. Le couplage avec le modèle hydrodynamique est effectue par un algorithme explicite. Sont présentés plusieurs critères pour contrôler la convergence du modèle k-. Nous terminons par une validation des modèles de turbulence utilises sur de nombreux exemples. Sur ces derniers, nous avons vérifié les méthodes employées pour résoudre les équations du modèle k-
Author: BRUNO.. ABART
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Category :
Languages : fr
Pages : 414
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CETTE THESE CONCERNE LA MODELISATION STATISTIQUE DE LA TURBULENCE SOUMISE A UNE STRATIFICATION THERMIQUE. S'INSCRIVANT DANS LA PERSPECTIVE D'APPLICATIONS A LA SIMULATION NUMERIQUE D'ECOULEMENTS A L'ECHELLE URBAINE, CE TRAVAIL PORTE ESSENTIELLEMENT SUR LA MODELISATION STATISTIQUE AU PREMIER ORDRE. AFIN DE MINIMISER LES EFFETS DE DIFFUSION NUMERIQUE, UNE METHODE DE DISCRETISATION DIRECTE DES OPERATEURS, PRECISE AU SECOND ORDRE SUR MAILLAGE CURVILIGNE, EST CONSTRUITE ET VALIDEE. L'ANALYSE DES EQUATIONS STATISTIQUES DU TENSEUR DE REYNOLDS, DU FLUX DE CHALEUR ET DE LA VARIANCE DE TEMPERATURE, PT2, EN STRATIFICATION STABLE CONDUIT A UNE REPRESENTATION CONCEPTUELLE DE L'ANISOTROPISATION DE LA TURBULENCE ET DES ECHANGES ENTRE L'ENERGIE CINETIQUE TURBULENTE, TKE, ET L'ENERGIE POTENTIELLE. A L'AIDE DE CETTE REPRESENTATION, RESUMEE PAR UNE ANALOGIE HYDRAULIQUE, UN MODELE TKE-EPS, OU EPS EST LE TAUX DE DISSIPATION DE TKE, POUR LA STRATIFICATION STABLE ET UN MODELE A CINQ EQUATIONS DE TRANSPORT SONT CONSTRUITS. UNE SECONDE STRATEGIE CONSISTE A EFFECTUER UN DEVELOPPEMENT LIMITE DES CORRELATIONS TURBULENTES AUTOUR DE L'ETAT D'ISOTROPE EN FONCTION DE L'ECHELLE DE TEMPS DE LA TURBULENCE TAU = TKE/EPS. CETTE APPROCHE, APPLIQUEE AUX EQUATIONS DE TRANSPORT D'UN MODELE DE SECOND ORDRE, CONDUIT A UN MODELE NON LINEAIRE ORIGINAL UTILISANT LES EQUATIONS DE TRANSPORT POUR TKE, EPS ET PT2. CE DERNIER MODELE EST EXPLICITE ET QUADRATIQUE EN TAU. CONTRAIREMENT AUX MODELES EXPLICITES USUELS QUI SE LIMITENT AUX TERMES QUADRATIQUES HOMOGENES DE LA DYNAMIQUE, IL PRESENTE EXPLICITEMENT LES COUPLAGES DE LA DYNAMIQUE ET DE LA THERMIQUE, ET LES TERMES D'HETEROGENEITE. CES TROIS MODELES ET LES MODELES CLASSIQUES DE PREMIER ET SECOND ORDRE DE LA LITTERATURE SONT ANALYSES SUR UN ECOULEMENT DE REFERENCE TURBULENT, CISAILLE ET STRATIFIE STABLE ETUDIE PAR KALTENBACH ET AL., 1994. LA SIMULATION DE DEUX ECOULEMENTS ATMOSPHERIQUES, PRESENTANT DE FORTES HETEROGENEITES DANS LA COUCHE DE SURFACE, PERMETTENT UNE PREMIERE QUALIFICATION DE CES MODELES POUR L'ATMOSPHERE URBAINE : _ L'EVOLUTION DIURNE DE LA COUCHE LIMITE DE WANGARA (CLARK ET AL., 1971), _ LE DEVELOPPEMENT DE LA TEMPETE DE BOULDER (LILLY ET ZIPSER, 1972). POUR CES ECOULEMENTS DE REFERENCE, LE MODELE NON LINEAIRE A TROIS EQUATIONS SE REVELE LE PLUS APTE A DECRIRE LE COMPORTEMENT DE LA TURBULENCE SOUMISE A UNE STRATIFICATION THERMIQUE.
Author: COLLECTIF.
Publisher: Omniscriptum
ISBN: 9786131532948
Category :
Languages : fr
Pages : 188
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Book Description
La diversité des phénomènes et la précision croissante exigée en assainissement, notamment dans le domaine de la métrologie, nécessite de prendre en compte le caractère turbulent des écoulements qu'on y rencontre. Cet ouvrage permettra au lecteur de se faire une idée de la gamme des modèles de turbulence existants, de leurs applications à travers l'analyse de leurs hypothèses et de leurs résultats. Deux de ces modèles sont étudiés plus spécifiquement; un modèle k-ε largement employé dans le domaine et un modèle RSM. Ils ont été tous les deux implémentés dans un code aux volumes finis afin de les comparer. Un modèle RSM des écoulements turbulents uniformes à surface libre a donc été développé en version bas- Reynolds afin de pouvoir intégrer les équations en zone proche paroi. Ceci vise à mieux reproduire les courants secondaires, notamment les petites structures au niveau des angles formés par la surface libre avec les parois, ce qui n'est pas possible avec le modèle k- ε. On montre ainsi le rôle prépondérant du caractère anisotrope de la turbulence dans la génération des courants secondaires qui ont une forte influence en assainissement.
Author: Sahbi Zaouali
Publisher: Omniscriptum
ISBN: 9786131566295
Category :
Languages : fr
Pages : 200
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Ce livre présente une analyse expérimentale et numérique de la structure d'un écoulement turbulent pleinement développé, dans un canal rectangulaire à ciel ouvert dont le fond présente un fort contraste transversal de rugosité. Les mesures par Anémométrie Laser Doppler à deux composantes ont conduit à une description détaillée des champs, du tenseur de Reynolds, de vitesses moyennes et des écoulements secondaires. Après avoir déterminer les paramètres de paroi, on a analysé et interprété les lois de similitude des composantes du tenseur de Reynolds dans la zone de paroi et sous la surface libre. La simulation numérique exige la mise en oeuvre de modèles du tenseur de Reynolds capables de restituer l'anisotropie de la turbulence et son amplification près de la paroi et de la surface libre. Après une étude comparative de plusieurs modèles, on a adapté une version algébrique du modèle de Gibson & Rodi (1989). L'analyse des prédictions du modèle montre qu'il reproduit correctement le comportement des contraintes turbulentes ainsi que la structure des écoulements secondaires.
Author:
Publisher:
ISBN:
Category : Astronomy
Languages : fr
Pages : 476
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Author: Jonathan Wertel
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 171
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Book Description
L’objectif de ce travail est l’interpolation du débit à partir de données issues de vélocimètre à effet Doppler. Pour ce faire une modélisation précise des écoulements turbulents doit être implémentée dans un code conçu pour les conduites d’assainissement. Du fait de l’uniformité de l’écoulement dans le sens du flux, un maillage 2D est utilisé pour effectuer le calcul du champ de vitesse en 3D. Un modèle RSM des écoulements turbulents uniformes à surface libre a donc été développé en version bas-Reynolds afin de pouvoir intégrer les équations en zone proche paroi incluant la sous-couche visqueuse. Une combinaison de (Shir, 1973), (Gibson & Launder, 1978) et (Cokljat, 1993) a été additionnée au terme de corrélation fluctuation de pression/champ moyen de vitesse afin de prendre en compte l’effet d’amortissement de la surface libre et le caractère redistributif d’énergie cinétique turbulente des parois. Ce modèle a été implémenté (sous Matlab) dans un code aux volumes finis, tout comme un modèle k-ε à titre de comparaison. On montre ainsi le rôle prépondérant du caractère anisotrope de la turbulence dans la génération des courants secondaires. Les résultats présentés sont comparés avec ceux de (Kang & Choi, 2005) qui ont développé un modèle RSM utilisant des lois de paroi et avec les résultats expérimentaux de (Nezu & Rodi, 1985). Il y a une bonne corrélation entre les résultats du modèle et les mesures. Les effets sur les tensions de Reynolds de l’annulation de la contrainte tangentielle aux coins sont reproduits. Par ailleurs, la projection du champ moyen de vitesse sur une section transverse met en évidence des courants secondaires, notamment des petites structures au niveau des angles formés par la surface libre avec les parois. Enfin, des cas expérimentaux issus de la littérature sont modélisés afin de comparer les débits mesurés avec ceux calculés par le modèle présenté, là encore il y a une bonne corrélation. Pour finir, un banc d’essai a été conçu pour la mesure de vitesse en canal. Un banc de déplacement automatisé a été assemblé autour d’un canal de 20m de long, il est équipé des systèmes de mesure par ADV et PIV.
Author: Eric Servat
Publisher:
ISBN: 9781901502121
Category : Arid regions
Languages : fr
Pages : 518
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Book Description
Author: John V. Sutcliffe
Publisher:
ISBN:
Category : Climatology
Languages : en
Pages : 206
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