Note ABES Développement d'un code de givrage tridimensionnel avec méthode Level-Set Development of a three-dimensional icing code using level-set method Givrage Méthode Eulérienne de transport de particules Thermodynamique du givrage Méthode Level-Set Méthode chimère Icing Eulerian approach Process of in-flight aircraft icing Level-Set method Chimeria method Navier-Stokes-Multi-Blocks 629.1 532.5 Givrage Glace -- Propriétés mécaniques Équations de Navier-Stokes -- Solutions numériques Euler, Équations d' -- Solutions numériques Turbulence Simulation par ordinateur Le travail réalisé dans cette thèse introduit le concept de l'utilisation de la méthode Level-Set pour simuler l'interface Glace/Air au cours du temps lors du processus de givrage en vol des aéronefs. Pour cela, un code de givrage tri-dimensionnel multi-blocs et parallélisé a été implémenté au sein du solveur NSMB (Navier-Stokes-Multi-Blocks). Il comprend notamment un module de calcul des trajectoires des gouttelettes par une approche Eulérienne compatible avec l'utilisation de grilles chimères et un module thermodynamique pour le calcul des masses de glace incluant deux modèles différents : un modèle algébrique itératif et un modèle à dérivées partielles. Une attention particulière a été portée sur la vérification du code de givrage implémenté en comparant systématiquement, si possible, les résultats obtenus avec les données expérimentales et numériques existantes dans la littérature. Pour cette raison, le module de déformation de maillage existant dans NSMB a été intégré au code implémenté afin de pouvoir simuler le givrage par une méthode traditionnelle. Enfin, un nouveau principe pour le suivi de l'interface glace/air est introduit via l'utilisation d'une méthode Level-Set. Puisque dans ce travail de thèse nous nous intéressons particulièrement au concept, la méthode Level-Set développée est d'ordre un et est résolue implicitement. On montrera cependant que des résultats valides sont obtenus avec une telle approximation. This thesis introduces the concept of the Level-Set method for simulating the evolution through time of the ice/air interface during the process of in-flight aircraft icing. For that purpose, a three-dimensionnal multi-block and parallelized icing code have been implemented in the NSMB flow solver (Navier-Stokes-Multi-Blocks). It includes a module for calculating the droplet trajectories by an Eulerian approach compatible with the use of chimera grids and a thermodynamic module to calculate the ice masses including two different models : an iterative algebraic model and a PDE model. Particular attention was paid to the validation of the icing code irnplemented by comparing results with existing experimental and numerical data in the literature. For this reason, the existing mesh deformation algorithm in NSMB was integrated into the code to simulate icing by a traditional method. Finally a new principle to track the ice/air interface is introduced using the Level-Set method. Since we are particularly interested in the concept, the Level-Set method developped is first order and solved implicitly. However it will be shown that valid results are obtained with such an approximation. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 15773444 Université de Strasbourg Strasbourg 2017-12-31 https://theses.hal.science/tel-01501728 application/pdf 15666999 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2016/Pena_Dorian_2016_ED269.pdf http://www.theses.fr/2016STRAD014/abes https://theses.hal.science/tel-01501728 https://theses.hal.science/tel-01501728 https://theses.hal.science/tel-01501728 Pena Dorian 1984-01-10 FR 19978437X 40713809 https://theses.fr/2016STRAD014 2016STRAD014 https://doi.org/10.70675/cf385879z0f2az44e3z90e0z715269953ade 2016-05-27 Mécanique des fluides Strasbourg 131056549 Polytechnique Montréal (Québec, Canada) MADS_ETABLISSEMENT_DE_COTUTELLE_1 034747982 Doctorat Docteur es non oui Hoarau Yannick MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 068954786 Laurendeau Eric MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 08856729X Pelletier Dominique MADS_PRESIDENT_DU_JURY 198220898 Beaugendre Héloïse MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 150042914 Lewis Richard MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 199784515 Pelletier Dominique MADS_RAPPORTEUR_1 198220898 Villedieu Philippe MADS_RAPPORTEUR_2 162076509 École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 MA 156504863 Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 UMR7357 176969721 260728 ddc:620 ddc:530 Ecole polytechnique (Montréal, Canada) Hoarau Yannick Laurendeau Eric Pelletier Dominique Beaugendre Héloïse Lewis Richard Pelletier Dominique Villedieu Philippe École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg) Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg) PDF 15773444