ÉTUDE DÉSCRIPTIVE DE LA MÉTHODE NUMÉRIQUE SPH
Des informations générales:
Le niveau |
Master |
Titre |
ÉTUDE DÉSCRIPTIVE DE LA MÉTHODE NUMÉRIQUE SPH |
SPECIALITE |
Énergétique |
Page de garde:
Sommaire:
NOMENCLATURE
INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE I: ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE.
I.1 Introduction
1.2 La mécanique des fluides numérique.
1.2.1 Description d’écoulements
I.2.2 Discrétisation du domaine de calcul
1.3 La méthode numérique SPH
I.3.1 Définition de la méthode SPH
I.3.2 Historique et développement de la méthode SPH
I.3.3 Domaine d’application de la méthode SPH.
I.3.4 Le principe de la méthode SPH.
I.3.5 Avantages et inconvénients de la méthode SPH
I.4 Dynamique des fluides.
I.4.1 Définition de la dynamique des fluides .
I.4.2 Les différents régimes d’écoulement
1.4.3 La turbulence
I.4.4 Les origines de la turbulence.
I.4.5 Les conséquences de la turbulence.
I.5 Ecoulements discontinus
1.5.1 Ecoulement à surface libre
1.5.2 Ballottement
1.5.3 Fluide mixte non miscible
1.5.4 Effondrement d’une colonne d’eau
1.5.5 Impact (SPLASH) d’une goutte d’eau
1.5.6 Projection thermique
1.6 Conclusion
CHAPITRE II: FORMULATION MATHEMATIQUE.
II.1 Introduction
II.2 Le principe de la méthode SPH
II.2.1 Discrétisation
II.2.2 Construction des fonctions de forme
II.2.3 Choix du noyau (la fonction de lissage).
II.3 Application à la dynamique des fluides.
II.3.1 Equation de continuité
II.3.2 Equation conservation de la quantité de mouvement
II.3.3 Equation de l’énergie
II.3.4 Résolution par la méthode SPH
II.3.5 Approximation du Laplacien.
II.4 Techniques de stabilisation.
II.4.1 Viscosité artificielle.
II.4.2 Chaleur artificielle.
II.5 Les conditions aux limites
II.5.1 La méthode des particules répulsives.
II.5.2 Méthode des particules fantômes .
II.5.3 Méthode des particules images
II.7 Résolution (nombre de particules) minimale
CHAPITRE III: ETUDE DE CAS
III.1 Introduction
III.2 Présentation du code DualSPHysics
III.3 Présentation du code de calcul
III.3.1 FreeCAD
III.4 Étude numérique.
III.5 Problème 1: Champ de pression dans un réservoir statique
III.5.1 Description du problème :
III.5.2 Les paramètres physiques
III.5.3 Simulation:
III.5.4 Validation par la solution analytique :
III.5.5 Résultat et discussion:.
III.6 Problème 2: Effondrement d’un barrage.
III.6.1 Description du problème :.
III.6.2 Les paramètres physiques :
III.6.3 Simulation:.
III.6.4 Validation par des résultats expérimentaux
III.6.5 Résultat et discussion:.
III.7 Problème 3: Impact (Splash) d’une goutte sur une surface libre liquide en 2D
III.7.1 Les paramètres physiques.
CONCLUSIONS
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE I: ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE.
I.1 Introduction
1.2 La mécanique des fluides numérique.
1.2.1 Description d’écoulements
I.2.2 Discrétisation du domaine de calcul
1.3 La méthode numérique SPH
I.3.1 Définition de la méthode SPH
I.3.2 Historique et développement de la méthode SPH
I.3.3 Domaine d’application de la méthode SPH.
I.3.4 Le principe de la méthode SPH.
I.3.5 Avantages et inconvénients de la méthode SPH
I.4 Dynamique des fluides.
I.4.1 Définition de la dynamique des fluides .
I.4.2 Les différents régimes d’écoulement
1.4.3 La turbulence
I.4.4 Les origines de la turbulence.
I.4.5 Les conséquences de la turbulence.
I.5 Ecoulements discontinus
1.5.1 Ecoulement à surface libre
1.5.2 Ballottement
1.5.3 Fluide mixte non miscible
1.5.4 Effondrement d’une colonne d’eau
1.5.5 Impact (SPLASH) d’une goutte d’eau
1.5.6 Projection thermique
1.6 Conclusion
CHAPITRE II: FORMULATION MATHEMATIQUE.
II.1 Introduction
II.2 Le principe de la méthode SPH
II.2.1 Discrétisation
II.2.2 Construction des fonctions de forme
II.2.3 Choix du noyau (la fonction de lissage).
II.3 Application à la dynamique des fluides.
II.3.1 Equation de continuité
II.3.2 Equation conservation de la quantité de mouvement
II.3.3 Equation de l’énergie
II.3.4 Résolution par la méthode SPH
II.3.5 Approximation du Laplacien.
II.4 Techniques de stabilisation.
II.4.1 Viscosité artificielle.
II.4.2 Chaleur artificielle.
II.5 Les conditions aux limites
II.5.1 La méthode des particules répulsives.
II.5.2 Méthode des particules fantômes .
II.5.3 Méthode des particules images
II.7 Résolution (nombre de particules) minimale
CHAPITRE III: ETUDE DE CAS
III.1 Introduction
III.2 Présentation du code DualSPHysics
III.3 Présentation du code de calcul
III.3.1 FreeCAD
III.4 Étude numérique.
III.5 Problème 1: Champ de pression dans un réservoir statique
III.5.1 Description du problème :
III.5.2 Les paramètres physiques
III.5.3 Simulation:
III.5.4 Validation par la solution analytique :
III.5.5 Résultat et discussion:.
III.6 Problème 2: Effondrement d’un barrage.
III.6.1 Description du problème :.
III.6.2 Les paramètres physiques :
III.6.3 Simulation:.
III.6.4 Validation par des résultats expérimentaux
III.6.5 Résultat et discussion:.
III.7 Problème 3: Impact (Splash) d’une goutte sur une surface libre liquide en 2D
III.7.1 Les paramètres physiques.
CONCLUSIONS
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
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