Etude numérique de la chute libre d'objets axisymétriques dans un fluide newtonien
Numerical study of axisymetric-bodies freely falling in Newtonian fluids
Chute libre
Transition au chaos
Régimes transitionnelles
Bifurcation
Instabilité du sillage
Free fall
Transition to chaos
Wake instability
Transitional regimes
Bifurcation
531.3
532.5
Dynamique des corps rigides
Fluides newtoniens
Turbulence de sillage
La mémoire présente une étude numérique des trajectoires non-verticales d’objets en chute ou en ascension libre dans un fluide newtonien initialement au repos. Une méthode numérique originale combinant une discrétisation spatiale spectrale et la décomposition du domaine a été implémentée à cet effet. Le code obtenu a été exploité pour apporter de nouvelles connaissances sur des objets fixes et objets libres. Pour les objet fixes, ellipsoïdes et cylindres, l’étude très complète des divers états de la transition a permis d’établir un lien entre le scénario de transition de la sphère et du disque infiniment mince. La simulation numérique d’objets libres a apporté des résultats très complets sur la chute de disques minces et de cylindres de faible épaisseur. Plusieurs questions soulevées dans les travaux précédents ont trouvés des réponses claires. Une étude paramétrique exhaustive, jamais abordée précédemment, portant sur des ellipsoïdes est décrite dans le dernier chapitre du mémoire.
The manuscript presents a numerical study of non-vertical trajectories of bodies fallingor rising freely in a Newtonian fluid initially at rest. The original numerical methodcombining a spectral spatial discretization and the decomposition of the domain wasimplemented. The developed code was used to study fixed and freely moving objects. Forthe fixed bodies, spheroids and cylinders, a very complete study of various transitionalregimes was carried out and established a link between the transition scenario of a sphereand of a disc. The numerical simulation of free bodies brought about the results onpath instabilities of discs and cylinders of small thickness. Several questions raised inprevious studies were clearly answered. An exhaustive parametric study, that has never beentaken up before, of freely moving spheroids is described in the last chapter of the manuscript.
Electronic Thesis or Dissertation
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en
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11920066
Université de Strasbourg
Strasbourg
2012-12-31
https://theses.hal.science/tel-00749659
application/pdf
11857707
https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2012/Chrust_Marcin_2012_ED269.pdf
http://www.theses.fr/2012STRAD019/abes
https://theses.hal.science/tel-00749659
https://theses.hal.science/tel-00749659
Chrust
Marcin
1985-12-08
FR
164786813
20917709
https://theses.fr/2012STRAD019
2012STRAD019
https://doi.org/10.70675/818fb652zfed2z415cza8b4zef9d380ebab4
2012-09-20
Mécanique des fluides
Strasbourg
131056549
Doctorat
Docteur es
non
oui
Dusek
Jan
MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1
074616722
Climent
Eric
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Uhlmann
Markus
MADS_MEMBRE_DU_JURY_1
Brancher
Jean-Pierre
MADS_MEMBRE_DU_JURY_2
Magnaudet
Jacques
MADS_RAPPORTEUR_1
Leweke
Thomas
MADS_RAPPORTEUR_2
École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
MADS_ECOLE_DOCTORALE_1
MA
156504863
Institut de mécanique des fluides et des solides (Strasbourg)
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Dusek
Jan
Climent
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Jean-Pierre
Magnaudet
Jacques
Leweke
Thomas
École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
Institut de mécanique des fluides et des solides (Strasbourg)
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