DEVELOPPEMENT D'UNE METHODE D'ELEMENTS FINIS POUR LE CALUCL D'ECOULEMENTS COMPRESSIBLES TRIDIMENSIONNELS EN HYPOTHESE FLUIDE PARFAIT PDF Download
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Author: CHITTUR SUBRAMANIAM.. VENKATASUBBAN
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Languages : fr
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NOUS CONSIDERONS L'APPLICATION DE LA METHODE DITE SUPG (STREAMLINE UPWIND PETROV-GALERKIN) A LA RESOLUTION DES EQUATIONS D'EULER POUR DES ECOULEMENTS COMPRESSIBLES, TRIDIMENSIONNELS. NOUS COMMENCONS PAR UNE ETUDE BREVE DE LA FORMULATION SUPG, ET NOUS ESSAYONS ENSUITE UNE ANALYSE CRITIQUE POUR DEMONTRER SA VALIDITE PHYSIQUE. L'EXTENSION A LA CAPTURE DES CHOCS (CHOC-CAPTURING) EST PRESENTEE ET NOUS PROPOSONS UNE AUTRE FACON DE L'INTRODUIRE. ENSUITE, NOUS EXPOSONS LA DISCRETISATION PAR DES ELEMENTS FINIS ET LE DEVELOPPEMENT D'UN CODE DE CALCUL, EXPLICITE EN TEMPS. UN TRAVAIL IMPORTANT DE VECTORISATION POUR LE SUPER-ORDINATEUR CRAY-XMP A ETE EFFECTUE. NOUS ESSAYONS D'AUGMENTER L'EFFICACITE DU LOGICIEL A UN NIVEAU TRES ELEVE EN DEVELOPPANT DIVERSES TECHNIQUES. EN PARTICULIER, NOUS DEVELOPPONS UN NOUVEL ALGORITHME DE COLORIAGE DE MAILLAGES QUI EST TRES ECONOMIQUE EN PLACE MEMOIRE. UNE NOUVELLE STRATEGIE D'AVANCE LOCALE EN TEMPS EST EMPLOYEE POUR ACCELERER LA CONVERGENCE. DES PROCEDES DE RAFFINEMENT DE MAILLAGES (EN BI-DIMENSIONS) SONT CONSIDERES, ET NOUS MONTRONS QUE LE CRITERE DE RAFFINEMENT BASE SUR LA PRODUCTION D'ENTROPIE EST LIE A L'OPERATEUR DE CHOC-CAPTURING DE LA FORMULATION SUPG. LES RESULTATS NUMERIQUES OBTENUS POUR DES CAS BIDIMENSIONNEL ET TRIDIMENSIONNEL SONT PRESENTES ET DES COMPARAISONS TRES ENCOURAGEANTES SONT MONTREES. FINALEMENT, NOUS EXPOSONS UNE FORMULATION IMPLICITE EN TEMPS DE LA METHODE SUPG. LES RESULTATS D'UN CODE DE CALCUL VECTORISE SONT PRESENTES ET COMPARES
Author: CHITTUR SUBRAMANIAM.. VENKATASUBBAN
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NOUS CONSIDERONS L'APPLICATION DE LA METHODE DITE SUPG (STREAMLINE UPWIND PETROV-GALERKIN) A LA RESOLUTION DES EQUATIONS D'EULER POUR DES ECOULEMENTS COMPRESSIBLES, TRIDIMENSIONNELS. NOUS COMMENCONS PAR UNE ETUDE BREVE DE LA FORMULATION SUPG, ET NOUS ESSAYONS ENSUITE UNE ANALYSE CRITIQUE POUR DEMONTRER SA VALIDITE PHYSIQUE. L'EXTENSION A LA CAPTURE DES CHOCS (CHOC-CAPTURING) EST PRESENTEE ET NOUS PROPOSONS UNE AUTRE FACON DE L'INTRODUIRE. ENSUITE, NOUS EXPOSONS LA DISCRETISATION PAR DES ELEMENTS FINIS ET LE DEVELOPPEMENT D'UN CODE DE CALCUL, EXPLICITE EN TEMPS. UN TRAVAIL IMPORTANT DE VECTORISATION POUR LE SUPER-ORDINATEUR CRAY-XMP A ETE EFFECTUE. NOUS ESSAYONS D'AUGMENTER L'EFFICACITE DU LOGICIEL A UN NIVEAU TRES ELEVE EN DEVELOPPANT DIVERSES TECHNIQUES. EN PARTICULIER, NOUS DEVELOPPONS UN NOUVEL ALGORITHME DE COLORIAGE DE MAILLAGES QUI EST TRES ECONOMIQUE EN PLACE MEMOIRE. UNE NOUVELLE STRATEGIE D'AVANCE LOCALE EN TEMPS EST EMPLOYEE POUR ACCELERER LA CONVERGENCE. DES PROCEDES DE RAFFINEMENT DE MAILLAGES (EN BI-DIMENSIONS) SONT CONSIDERES, ET NOUS MONTRONS QUE LE CRITERE DE RAFFINEMENT BASE SUR LA PRODUCTION D'ENTROPIE EST LIE A L'OPERATEUR DE CHOC-CAPTURING DE LA FORMULATION SUPG. LES RESULTATS NUMERIQUES OBTENUS POUR DES CAS BIDIMENSIONNEL ET TRIDIMENSIONNEL SONT PRESENTES ET DES COMPARAISONS TRES ENCOURAGEANTES SONT MONTREES. FINALEMENT, NOUS EXPOSONS UNE FORMULATION IMPLICITE EN TEMPS DE LA METHODE SUPG. LES RESULTATS D'UN CODE DE CALCUL VECTORISE SONT PRESENTES ET COMPARES
Author: VERONIQUE.. BILLEY
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ISBN: 9782726104002
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Languages : fr
Pages : 195
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ON DEVELOPPE DES METHODES EXPLICITES D'ELEMENTS FINIS TRIDIMENSIONNELS POUR LE CALCUL DE SOLUTIONS STATIONNAIRES D'ECOULEMEMTS DE FLUIDES PARFAITS COMPRESSIBLES. DEUX TYPES DE SOLVEURS SONT ETUDIES. LE PREMIER, DECENTRE, PRECIS A L'ORDRE UN, PERMET AVEC UNE VISCOSITE RESIDUELLE, L'ETUDE D'ECOULEMENTS EN REGIME HYPERSONIQUE; LE SECOND, CENTRE AVEC UNE VISCOSITE ARTIFICIELLE, PRECIS A L'ORDRE DEUX, EST EXPERIMENTE SUR UNE ENTREE D'AIR TRIDIMENSIONNELLE. UN ACCELERATEUR DE CONVERGENCE DE TYPE SCHEMA MULTIPAS RUNGE-KUTTA-RATIONNEL EST TESTE SUR DES ECOULEMENTSAUTOUR DE PROFILS LENTICULAIRES. IL PERMET L'UTILISATION DE GRANDS PAS DE TEMPS
Author: Jacqueline Maréchal
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Languages : fr
Pages : 127
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CALCUL D'ECOULEMENTS SUBCRITIQUES PORTANTS OU NON PORTANTS STATIONNAIRES ET INSTATIONNELS D'UN FLUIDE PARFAIT AUTOUR D'UN PROFIL REGULIER ET AUTOUR DE PROFILS A POINTE (ECOULEMENTS INCOMPRESSIBLES)
Author: Jacqueline Maréchal (auteur d'une thèse de sciences.)
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Languages : fr
Pages : 119
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Author: CHRISTINE.. DE JOUETTE CALM
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Languages : fr
Pages : 299
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UNE METHODE DE PSEUDO-COMPRESSIBILITE EST DEVELOPPEE POUR RESOUDRE LES EQUATIONS STATIONNAIRES D'EULER OU DE NAVIER-STOKES DE FLUIDE INCOMPRESSIBLE. PLUSIEURS FORMULATIONS PSEUDO-INSTATIONNAIRES CONSERVATIVES, CONDUISANT A DES SYSTEMES HYPERBOLIQUES DANS LE CAS DE FLUIDES NON VISQUEUX, ONT ETE ETUDIEES ET LEURS PERFORMANCES COMPAREES SUR DES CALCULS D'ECOULEMENTS AUTOUR DE PROFILS. LA METHODE DE RESOLUTION DU SYSTEME PSEUDO-INSTATIONNAIRE RETENU EST CARACTERISEE PAR UNE DISCRETISATION CENTREE EN ESPACE, DE TYPE VOLUMES FINIS, DES TERMES DE VISCOSITE ARTIFICIELLE, UN SCHEMA DE RUNGE-KUTTA APPLIQUE AU PSEUDO-TEMPS. CETTE METHODE EST ENSUITE ETENDUE AU CALCUL D'ECOULEMENTS INSTATIONNAIRES, EN PRESENCE D'UNE SURFACE LIBRE. UNE METHODE DE DEFORMATION DE MAILLAGE, BASEE SUR UNE FONCTION HAUTEUR, PERMET UN SUIVI NON LINEAIRE DE CETTE SURFACE. LE CARACTERE HYPERBOLIQUE DU SYSTEME PSEUDO-INSTATIONNAIRE AUTORISE UN TRAITEMENT DES FRONTIERES DU DOMAINE DE CALCUL AU MOYEN DES RELATIONS DE COMPATIBILITE QUE L'ON COMPLETE PAR DIFFERENTES CONDITIONS AUX LIMITES. UN CODE DE CALCUL A ETE CONCU POUR ETUDIER DES ECOULEMENTS TRIDIMENSIONNELS, MAIS SA VALIDATION NE CONCERNE QUE DES APPLICATIONS BIDIMENSIONNELLES
Author: DANIEL.. GOLDBERG
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Languages : fr
Pages : 141
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CETTE ETUDE PORTE SUR LA SIMULATION NUMERIQUE D'ECOULEMENTS TRIDIMENSIONNELS DE FLUIDES VISQUEUX INCOMPRESSIBLES POUR DES NOMBRES DE REYNOLDS ALLANT JUSQU'A QUELQUES MILLIERS. LA DEMARCHE COMPLETE D'APPROXIMATION PROPOSEE EST BATIE SUR PLUSIEURS CHOIX. LE TRAITEMENT ALGORITHMIQUE DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES EXPRIMEES EN VARIABLES PRIMITIVES SE FAIT A L'AIDE DE METHODES DE PROJECTION, PRECISEMENT LE SCHEMA ORIGINAL DE CHORIN-TEMAM ET UNE MODIFICATION DUE A GODA. UN POST-TRAITEMENT DE LA PRESSION PERMET DE PALLIER AU MAUVAIS COMPORTEMENT RENCONTRE HABITUELLEMENT DANS CE TYPE DE TECHNIQUE. LA DISCRETISATION SPATIALE SE FAIT PAR ELEMENTS FINIS LINEAIRES CONTINUS PAR MORCEAUX, BASES SUR UNE METHODE DE PETROV-GALERKIN. LES SYSTEMES LINEAIRES NON SYMETRIQUES SONT RESOLUS PAR LES SOLVEURS ITERATIFS BI-CG (BI-GRADIENT CONJUGUE), CGS (GRADIENT CONJUGUE ACCELERE) ET BICGSTAB (BI-GRADIENT CONJUGUE ACCELERE STABILISE). CEUX-CI SONT PRECONDITIONNES PAR FACTORISATION INCOMPLETE LAISSANT INVARIANT LE TAUX DE REMPLISSAGE PAR RAPPORT A LA MATRICE DU SYSTEME. LE CODE OBTENU EST VALIDE DANS UN PREMIER TEMPS SUR DES CAS STATIONNAIRES A SOLUTION CONNUE: L'ECOULEMENT DANS UNE CAVITE, L'ECOULEMENT DE POISEUILLE ET L'ECOULEMENT DE COUETTE MODIFIE. ENSUITE, LES CALCULS SONT EFFECTUES SUR LE PROBLEME INSTATIONNAIRE DE L'ECOULEMENT AUTOUR D'UN CYLINDRE ENTRE PAROIS. PLUSIEURS CONFIGURATIONS SONT ENVISAGEES PORTANT SUR LE NOMBRE DE REYNOLDS, L'ENVERGURE DU CYLINDRE ET SURTOUT LES CONDITIONS AUX LIMITES, NOTAMMENT EN SORTIE D'UN DOMAINE PEU ETENDU. ON A AINSI TESTE CINQ TYPES DE CONDITIONS SUR LA VITESSE, LA PRESSION ET/OU LE TOURBILLON. DANS LE CAS INSTATIONNAIRE, LES RESULTATS DES CALCULS SUR CRAY C98 ONT PERMIS DES COMPARAISONS AVEC DIFFERENTES ETUDES NUMERIQUES ET EXPERIMENTALES. CELLES-CI ATTESTENT DU BON COMPROMIS OBTENU PAR CETTE APPROCHE ENTRE LE COUT DES CALCULS ET LA PRECISION DES RESULTATS
Author: North Atlantic Treaty Organization. Advisory Group for Aerospace Research and Development
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Category : Aeronautical instruments
Languages : en
Pages : 386
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Author: Marie Billaud
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Languages : fr
Pages : 0
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Dans cette thèse, nous nous intéressons à la simulation numérique d'écoulements instationnaires de deux fluides visqueux non miscibles, séparés par une interface mobile. Plus particulièrement des écoulements sans choc constitués d'une phase gazeuse et d'une phase liquide sont considérés. Pour modéliser de tels écoulements, une approche dans laquelle le gaz est décrit par les équations de Navier-Stokes compressible et le liquide par les équations de Navier-Stokes incompressible est proposée. C'est le couplage de ces deux modèles qui constitue l'originalité et l'enjeu principal de de cette thèse. Pour traiter cette difficulté majeure, une méthode globale (i.e. la même dans chaque phase) et simple à mettre en oeuvre est élaborée. L'utilisation des équations de Navier-Stokes formulées de façon unifiée pour les inconnues primitives (pression, vitesse et température) constitue le point de départ pour la construction de notre méthode qui repose sur les composants suivants: une méthode d'éléments finis stabilisés pour la discrétisation spatiale des équations de Navier-Stokes; une approche Level Set pour représenter précisément l'interface dont l'équation de transport a été résolue par une méthode de type Galerkin Discontinu; et des grandeurs moyennes pour traiter les discontinuités à l'interface. Le bon comportement de notre approche est illustré sur différents tests mono et bi-dimensionnels.
Author: Jean-Louis Montagne
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 120
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APPLICATION D'UNE METHODE D'ELEMENTS FINIS MIXTES A DES ECOULEMENTS INSTATIONNAIRES DIPHASIQUES EAU-VAPEUR DANS LE CIRCUIT D'UN REACTEUR NUCLEAIRE EN DIMENSION 2. DANS L'HYPOTHESE D'UN FLUIDE HOMOGENE LE PROBLEME SE REDUIT A CELUI D'UN ECOULEMENT A UN SEUL FLUIDE FORTEMENT COMPRESSIBLE. ON APPLIQUE UNE METHODE DE DISCRETISATION A LA RESOLUTION D'UN SYSTEME D'EQUATIONS D'EULER DANS UN DOMAINE OMEGA FORME DE FRONTIERES OUVERTES
Author: Sébastien Lortie
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ISBN:
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Languages : fr
Pages : 89
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Ce mémoire présente une formulation éléments finis qui permet de résoudre des écoulements compressibles instationnaires subsoniques. La motivation de ce travail provient de la volonté d'améliorer les prédictions d'écoulements diphasiques séparés par une interface. En particulier, on s'intéresse au déferlement de vagues qui emprisonnent une poche d'air. D'abord, on développe une formulation des équations de Navier-Stokes compressible qui permet de gérer plusieurs régimes d'écoulements compressibles dans le même domaine. Pour résoudre ce système d'équations, on utilise une formulation par éléments finis. Pour les problèmes instationnaires, on utilise la méthode des " Backward Differentiation Formula " (BDF) avec un estimateur d'erreur de troncature pour effectuer l'intégration temporelle. En plus, on utilise une formulation ALE qui laisse le maillage de se déplacer dans le temps pour lui permettre de suivre les déformations d'une ou plusieurs frontières du domaine (comme c'est le cas pour un écoulement avec interface). Ces outils mentionnés ci-haut sont déjà tous utilisés pour le calcul d'écoulements à interface, mais pour des fluides incompressibles seulement. Donc, le but de ce mémoire est d'implémenter dans les formulations les termes compressibles qui s'ajoutent aux équations incompressibles. Pour vérifier que l'implémentation est bien faite, on effectue la vérification par la méthode des solutions manufacturées. On présente d'abord un problème stationnaire compressible pour montrer que les termes stationnaires sont bien résolus suivi par une solution manufacturée instationnaire compressible qui fait intervenir tous les termes ajoutés. Ainsi, on peut vérifier que les méthodes BDF se comportent de la bonne façon pour l'estimation des dérivées temporelles de la pression et de la température (essentiellement les termes ajoutés par la formulation compressible). Ensuite, puisque le problème de la vague déferlante se caractérise par la compression d'une poche de gaz, on procède à la validation du code avec le problème de Bagnold. Ce problème en 1D consiste à évaluer la pression de l'air dans un contenant compressé par un piston. Une fois la validation terminée, on se lance dans le calcul final du cas de déferlement de la vague. Les résultats obtenus sont encourageants comparativement à la formulation tout incompressible, mais il reste du travail à faire pour obtenir un modèle qui représente le mieux possible la réalité
