Modélisation des interactions fluide-milieu granulaire PDF Download
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Author: Sherko Ahmad Flamarz Al-Arkawazi
Publisher: Academiques
ISBN: 9783841636669
Category :
Languages : fr
Pages : 188
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Book Description
Dans ce travail, nous nous sommes interesses a l'etude du comportement hydrodynamique et thermique des lits fluidises par simulations numeriques. Au moyen d'un couplage entre la methode des elements discrets (DEM) et la mecanique des fluides numerique (CFD), nous modelisons les interactions entre un fluide et un milieu granulaire. L'interaction est traduite a travers une force de trainee, et l'effet de la concentration locale en particules sur la force de trainee est pris en compte par une fonction de porosite. Les resultats de simulations sur un lit fluidise sont commentes et compares a des resultats experimentaux, notamment en termes de hauteur d'expansion du lit fluidise. Nous avons propose une approche thermique (conduction-convection) basee sur la methode des volumes finis pour calculer le transfert de chaleur fluide-particules et particules-particules. Les resultats des validations montrent que l'approche thermique a ete bien integree avec le modele de couplage CFD DEM, et a prouve son efficacite qu'il s'agisse d'un lit fixe ou fluidise.
Author: Sherko Ahmad Flamarz Al-Arkawazi
Publisher: Academiques
ISBN: 9783841636669
Category :
Languages : fr
Pages : 188
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Book Description
Dans ce travail, nous nous sommes interesses a l'etude du comportement hydrodynamique et thermique des lits fluidises par simulations numeriques. Au moyen d'un couplage entre la methode des elements discrets (DEM) et la mecanique des fluides numerique (CFD), nous modelisons les interactions entre un fluide et un milieu granulaire. L'interaction est traduite a travers une force de trainee, et l'effet de la concentration locale en particules sur la force de trainee est pris en compte par une fonction de porosite. Les resultats de simulations sur un lit fluidise sont commentes et compares a des resultats experimentaux, notamment en termes de hauteur d'expansion du lit fluidise. Nous avons propose une approche thermique (conduction-convection) basee sur la methode des volumes finis pour calculer le transfert de chaleur fluide-particules et particules-particules. Les resultats des validations montrent que l'approche thermique a ete bien integree avec le modele de couplage CFD DEM, et a prouve son efficacite qu'il s'agisse d'un lit fixe ou fluidise.
Author: CAMBOU Bernard
Publisher: Lavoisier
ISBN: 2746282267
Category :
Languages : fr
Pages : 418
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Book Description
Cet ouvrage est destiné aux étudiants, chercheurs et ingénieurs intéressés par les matériaux granulaires, sables, sols, amas de blocs, etc., constitués de grains élémentaires soumis à des interactions de contact, de frottement, de cohésion et autres interactions mécaniques. Des idées de base mais aussi des résultats de recherche récents sont présentés. Les comportements ordinaires et particuliers de ces matériaux tels qu’on peut les observer dans la pratique, dans des expériences de physique et en simulation numérique sont décrits. Une partie de l’ouvrage est consacrée à la modélisation et, en vue de faire un lien avec la mécanique des milieux continus, à la notion de tenseur et aux techniques d’homogénéisation. Une autre partie traite de la simulation numérique avec des modèles de grains rigides ou déformables et diverses méthodes explicites ou implicites. L’accent est mis sur leurs avantages et inconvénients et de nombreux exemples illustrent la manière dont les résultats des simulations numériques doivent être interprétés. Quelques résultats mathématiques viennent à l’appui de ces considérations.
Author: Bruno Andreotti
Publisher: EDP Sciences
ISBN: 2759829952
Category : Science
Languages : fr
Pages : 650
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Book Description
Sable, riz, sucre, neige, ciment...La matière en grains nous est familière et abonde dans nos cuisines, dans la nature et de nombreux procédés industriels. Ce livre scientifique présente les propriétés fondamentales des milieux granulaires, discute les différents comportements solide, liquide et gaz qu'ils peuvent avoir, et aborde les problématique géophysiques du transport de sédiment et de la géomorphologie.
Author: Merline Flore Djouwe Meffeja
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 155
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Book Description
De par leurs applications industrielles et géophysiques, les écoulements de matériaux granulaires ont une place prépondérante dans notre environnement. Cette thèse a pour objet l'étude de ces écoulements par simulation numérique de type "éléments discrets" (où les grains sont traités de manière explicite) et de type "milieu continu" (où le matériau se comporte comme un milieu effectif obéissant à une rhéologie donnée). Nous avons tout d'abord étudié par la méthode "éléments discrets" des écoulements granulaires en silo. En modifiant les propriétés micromécaniques des grains (restitution et de frottement) nous avons montré qu'elles avaient une influence significative sur le débit de vidange. Une étude fine du comportement des grains a montré que cette influence incombait à une variation de compacité au niveau de l'orifice de sortie, les vitesses des grains étant très peu modifiées. Bien que les modélisations de type "éléments discrets" permettent d'accéder à toutes les propriétés individuelles des grains, elles ont un inconvénient majeur : le temps de calcul est très important ce qui proscrit la modélisation de situations géophysiques ou industrielles. Afin de pallier ce défaut, nous avons utilisé l'approche "milieu continu" en considérant que le milieu granulaire étudié obéissait à une rhéologie récemment proposée dans la littérature. Après avoir discuté son implémentation numérique, nous avons étudié de façon semi-analytique cette rhéologie pour des écoulements stationnaires et établis et cela dans deux configurations : une cellule de cisaillement et un chenal. Cela nous a permis de mettre en évidence les différences entre un milieu granulaire et un fluide newtonien.
Author: Georges-Henri Cottet
Publisher: Springer Nature
ISBN: 3030700755
Category : Mathematics
Languages : fr
Pages : 198
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Book Description
Les modèles eulériens sont devenus dans les quinze dernières années des outils populaires pour étudier les interactions fluide-structure, car, au contraire des méthodes plus classiques de type ALE, ils permettent de résoudre numériquement ces problèmes en se ramenant à une grille et une méthode de résolution unique pour les différents milieux. Ce livre s’intéresse à cette classe de modèles en adoptant le point de vue original des méthodes level-set, utilisées à la fois pour suivre les interfaces fluide-solide, représenter les contraintes élastiques des solides et modéliser les forces de contact entre solides. Il combine un éclairage mathématique des modèles, des aspects d’analyse numérique, des codes élémentaires et des illustrations numériques permettant au lecteur de se faire une idée des domaines d’application et des performances de ces modèles. Les pré-requis nécessaires pour profiter pleinement de son contenu font partie du bagage scientifique d’élèves de niveau master en mathématiques appliquées ou mécanique théorique. Il sera un outil pédagogique fructueux pour des cours de deuxième année de master ou de début de thèse, ainsi que pour des chercheurs voulant aborder ou approfondir ce domaine.
Author: Abdelwahab Ghaouti
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 236
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Book Description
L'objectif de la thèse est la simulation du comportement des matériaux granulaires à interactions à distance à l'aide du code de calcul TRUBAL développé par Peter Cundall. Ce logiciel qui est à la base de ces simulations numériques est tout d'abord décrit en rappelant le principe de la Méthode dite des Eléments Discrets (M.E.D.) et les différentes particularités de ce logiciel. Dans cette méthode, le mouvement des particules est décrit par la résolution des équations du mouvement et les forces de contact s'obtiennent par implication d'une loi de contact. L'approche théorique développée, à l'Ecole Centrale de Lyon, qui relie le comportement global d'un milieu granulaire à son comportement local est ensuite présentée: l'approche par homogénéisation statistique. Le premier milieu étudié est le milieu forme de bulles de savon pour lequel de nombreuses expériences menées au Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes a l'Ecole Centrale de Lyon ont servi de support. L'interaction entre les bulles de savon comporte un terme attractif à longue distance, qui a nécessité des modifications du logiciel, et un terme répulsif à courte distance. Les simulations homogènes effectuées ont montré que le comportement simulé est représentatif du comportement habituellement observé. L'effet de l'ensemble des forces d'attraction est décrit par un tenseur de contraintes de cohésion qui a été défini par homogénéisation. L'expression de celui ci est obtenue en utilisant une fonction de distribution radiale. L'utilisation de l'approche par homogénéisation a permis également de définir le comportement global du milieu à partir d'une loi locale élastique: les résultats numériques sont en bon accord avec la théorie. Deux essais non homogènes sur ce milieu ont montré la capacité de la M.E.D. à simuler des problèmes réels sur les interfaces: l'essai d'indentation d'une couche mince par un indenteur cristallin et l'essai d'usure au cours d'un cisaillement alterné (probleme du troisième corps). Le deuxième milieu étudié est le milieu granulaire en présence de forces capillaires. La modélisation de la force capillaire par la relation de Laplace-Young a permis de réaliser des simulations homogènes et non-homogènes sur ce type de milieu. Un essai triaxial non confiné montre l'influence de la présence d'eau sur le comportement du milieu. Par contre, sous un confinement important, cette influence est faible. Des essais non-homogènes concernent les écoulements bidimensionnels dans les silos, en présence ou non de cohésion capillaire, en fonction de la taille d'ouverture et de l'inclinaison du fond. La formation de voûtes est étudiée en particulier ainsi que la distribution des contraintes le long des parois. L'ensemble de ces résultats montre l'intérêt de la méthode des éléments discrets pour l'analyse fine du comportement des milieux granulaires à interaction à distance.
Author: Aymen Jendoubi
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 178
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Book Description
Cette thèse concerne la modélisation des interactions fluide-structure et les méthodes numériques qui s'y rattachent. De ce fait, la thèse est divisée en deux parties. La première partie concerne l'étude des interactions fluide-structure par la méthode des domaines fictifs. Dans cette contribution, le fluide est incompressible et laminaire et la structure est considérée rigide, qu'elle soit immobile ou en mouvement. Les outils que nous avons développés comportent la mise en oeuvre d'un algorithme fiable de résolution qui intégrera les deux domaines (fluide et solide) dans une formulation mixte. L'algorithme est basé sur des techniques de raffinement local adaptatif des maillages utilisés permettant de mieux séparer les éléments du milieu fluide de ceux du solide que ce soit en 2D ou en 3D. La seconde partie est l'étude des interactions mécaniques entre une structure flexible et un fluide incompressible. Dans cette contribution, nous proposons et analysons des méthodes numériques partitionnées pour la simulation de phénomènes d'interaction fluide-structure (IFS). Nous avons adopté à cet effet, la méthode dite «arbitrary Lagrangian-Eulerian» (ALE). La résolution fluide est effectuée itérativement à l'aide d'un schéma de type projection et la structure est modélisée par des modèles hyper élastiques en grandes déformations. Nous avons développé de nouvelles méthodes de mouvement de maillages pour aboutir à de grandes déformations de la structure. Enfin, une stratégie de complexification du problème d'IFS a été définie. La modélisation de la turbulence et des écoulements à surfaces libres ont été introduites et couplées à la résolution des équations de Navier-Stokes. Différentes simulations numériques sont présentées pour illustrer l'efficacité et la robustesse de l'algorithme. Les résultats numériques présentés attestent de la validité et l'efficacité des méthodes numériques développées.
Author: Abdelkhalak El Hami
Publisher: ISTE Group
ISBN: 1784052809
Category : Fluid-structure interaction
Languages : fr
Pages : 269
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Book Description
La série Fiabilité des systèmes multiphysiques s’intéresse aux avancées de la recherche et de l’industrie appliquées aux domaines de l’optimisation, de la fiabilité et de la prise en compte des incertitudes des systèmes. Ce couplage est à la base de la compétitivité des entreprises dans les secteurs de l’automobile, de l’aéronautique, du génie civil ou de la défense. L’« interaction fluide-structure » regroupe l'étude de tous les phénomènes présentant le couplage du mouvement d'une structure avec celui d'un fluide. La gamme des phénomènes étudiés est très étendue, allant de l'étude de cylindres ou structures vibrants dans des écoulements à des phénomènes de surface libre dans des réservoirs. Cet ouvrage présente les différents aspects de l’interaction fluidestructure (vibroacoustique et aérodynamique) ainsi que les différentes méthodes utilisées afin de réaliser des simulations numériques. S’appuyant sur deux logiciels, Ansys pour le calcul des structures et Fluent pour le calcul des fluides, il traite de la réduction du modèle couplé fluide-structure et de ses incertitudes, ainsi que de l’aspect optimisation couplée à la fiabilité (RBDO). Accompagné d’exemples détaillés, Interactions fluide-structure et incertitudes présente les outils récents de conception les plus performants. Il s’adresse aux étudiants et élèves ingénieurs et constitue un support précieux pour les ingénieurs en activité et les enseignantschercheurs.
![Modélisation et simulation des interactions fluide-structure par une méthode variationnelle couplant les équations intégrales et les éléments finis [microforme] PDF](https://books.google.com/books/content/images/frontcover/b9ZMzQEACAAJ?fife=w80-h100)
Author: Fouad Erchiqui
Publisher: National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada
ISBN: 9780612141445
Category :
Languages : fr
Pages : 478
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Book Description
Author: Sigrist
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 0
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