Modélisation des écoulements à surface libre de fluides non-newtoniens
Langue Français
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Auteur : Schaer, Nicolas
Date de soutenance : 27-09-2018

Directeur(s) de thèse : Dufresne, Matthieu François Daniel - Vazquez, José

Président : Nouar, Chérif
Rapporteur(s) : Nouar, Chérif - Laigle, Dominique

Établissement de soutenance : Strasbourg
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 la terre

Mots-clés libres : Lave torrentielle, Modèle numérique, Mécanique des fluides numériques, Fluide non-newtonien, Fluide à seuil, Ecoulement à surface libre, Outil de prévision
Mots-clés :
  • Torrents
  • Écoulement (hydrologie)
  • Écoulement visqueux
  • Écoulement tridimensionnel
Résumé : L’objectif de cette thèse est de développer un modèle numérique 3D afin d’étudier le phénomène de laves torrentielles ; écoulements visqueux fortement chargés en matière solide, surgissant en montagne lors d’orages violents. Aujourd’hui, la prévision des zones de vulnérabilité s’appuie sur des outils de calcul 0D, 1D ou 2D. Or ces outils ne peuvent représenter pleinement le comportement à surface libre des écoulements du fait de nombreuses approximations et hypothèses. Ainsi cette thèse met en œuvre un code numérique 3D pour étudier ces écoulements. Ce travail aboutit à la construction d’un modèle 3D à partir de données réelles de terrain. Plusieurs scénarios ont été étudiés et comparés à des résultats issus d’un modèle 2D. Les résultats mettent en évidence les apports non négligeables de la modélisation 3D : zones d’étalement et de dépôt, phénomènes d’encombrement, modélisation fine des écoulements dans les zones chenalisées. Préalablement, le modèle 3D a été validé en comparant les résultats numériques à des données expérimentales issues de la littérature, pour des typologies d’écoulement représentatives de celles observées sur des sites grandeur nature.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2018STRAD033
Type de ressource : Thèse