Développement d'un code de givrage tridimensionnel avec méthode Level-Set
Langue Français
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Auteur : Pena, Dorian
Date de soutenance : 27-05-2016

Directeur(s) de thèse : Hoarau, Yannick - Laurendeau, Eric

Établissement de soutenance : Strasbourg - Polytechnique Montréal (Québec, Canada)
Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
École doctorale : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
 
Discipline : Mécanique des fluides
Classification : Sciences de l'ingénieur, Physique

Mots-clés libres : Givrage, Méthode Eulérienne de transport de particules, Thermodynamique du givrage, Méthode Level-Set, Méthode chimère
Mots-clés :
  • Givrage
  • Glace -- Propriétés mécaniques
  • Équations de Navier-Stokes -- Solutions numériques
  • Euler, Équations d' -- Solutions numériques
  • Turbulence - Simulation par ordinateur
Résumé : 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.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2016STRAD014
Type de ressource : Thèse