Contribution à la simulation numérique d'écoulements turbulents compressibles canoniques / Radouan BOUKHARFANE  

Titre : Contribution à la simulation numérique d'écoulements turbulents compressibles canoniques Type de document : thèse Auteurs : Radouan BOUKHARFANE, Auteur ; Arnaud MURA, Directeur de thèse ; Zakaria BOUALI, Directeur de thèse ; Serge SIMOËNS, Rapporteur ; Abdellah HADJADJ, Rapporteur ; Françoise BATAILLE, Examinateur ; Michel GONZALEZ, Examinateur ; Stéphane JAMME, Examinateur Importance : 259 p. Note générale : NNT 2018ESMA0003 Remerciements Table des matières Nomenclature annexes Bibliographie Résumé Mots clés Catégories : Compressibilité Dynamique des fluides Ecoulement visqueux Méthode des frontières immergées Reynolds, Nombre de Runge-Kutta, Méthode de Simulation par ordinateur Statoréacteurs à combustion supersonique Résumé : INTRODUCTION Contexte industriel Contexte de recherche Objectifs de la thèse Organisation du manuscrit ÉQUATIONS DE CONSERVATION POUR LES ÉCOULEMENTS GAZEUX RÉACTIFS Hypothèses et cadre du travail Équations de conservation de l'aérothermochime Propriétés thermochimiques des mélanges Cinétique chimique et taux de réaction Propriétés du transport détaillé Lois simplifiées de transport PRÉSENTATION ET PRISE EN MAIN DE CREAMS Outils numériques Conditions aux limites non-réfléchissantes et absorbantes Cas test numériques ÉTUDE BIBLIOGRAPHIQUE DES MÉTHODES DE FRONTIÈRES IMMERGÉES Position du problème Forçage continu Forçage discret Avantages et inconvénients de chaque classe d'IMB MÉTHODE DE FRONTIÈRES IMMERGÉES MISE AU POINT Mise en œuvre numérique de la méthode Validation de la méthode IBM développée INITIALISATION ET PARAMÈTRES DE LA SIMULATION DNS Turbulence homogène isotrope État de l'art des travaux antérieurs Génération des conduites initiales de turbulence Aspects numériques de la simulation directe RÉSULTATS DE LA SIMULATION NUMÉRIQUE DIRECTE POUR L'INTERACTION CHOC-TURBULENCE Vérification de la simulation numérique directe Énergie cinétique turbulente Évaluation de l'enstrophie Structure locale de la turbulence Évolution des échelles de longueur INTERACTION CHOC-SCALAIRE PASSIF Description des configurations étudiées Phénoménologie du mélange scalaire passif en présence de choc Gradient instantané du scalaire et dissipation scalaire Similitudes entre le vecteur de vorticité et le gradient scalaire Effets des statistiques de λ2 sur le champ scalaire Intermittence du champ scalaire IMPACT DE LA VISCOSITÉ VOLUMIQUE SUR UNE COUCHE DE MÉLANGE IMPACTÉE PAR CHOC Notion de viscosité volumique Propriétés générales des couches de mélange Caractéristiques du mélange étudié Couches de mélange impactées par un choc oblique : cas bidimensionnel Couches de mélange impactées par un choc oblique : cas tridimensionnel CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01878795

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Contribution to the Numerical Study of Turbulence-Mass Transfer Interactions in Evaporating Two-Phase Flows / Marcos Martín ONOFRE RAMOS  

Titre : Contribution to the Numerical Study of Turbulence-Mass Transfer Interactions in Evaporating Two-Phase Flows Titre original : Contribution à l'étude numérique des interactions turbulence-transfert de masse dans les écoulements diphasiques en évaporation Type de document : thèse Auteurs : Marcos Martín ONOFRE RAMOS, Auteur ; Arnaud MURA, Directeur de thèse ; Zakaria BOUALI, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Francesco PICANO, Rapporteur ; François-Xavier DEMOULIN, Rapporteur ; Serge SIMOËNS, Examinateur ; Véronique FORTUNÉ, Examinateur Importance : 190 p. Note générale : NNT 2021ESMA0016 Acknowledgement Contents Nomenclature Appendices Bibliography Abstract Keywords Catégories : Écoulement diphasique Evaporation Lagrange, Equations de Navier-Stokes, Equations de Runge-Kutta, Méthode de Transfert de masse Turbulence Résumé : INTRODUCTION State of the Art Motivation of the Study Organization of the Thesis PRESENTATION OF ARCHER SOLVER Introduction Numerical Methods Description Solved Equations INITIALIZATION AND PARAMETERS OF THE DNS SIMULATIONS Set-Up of the Direct Numerical Simulation Characterization of the HIT Configuration Characterization of the Multi-Phase Flows Non-Evaporative Cases Characterization of the Multi-Phase Flows Evaporative Cases Summary and Conclusions VELOCITY FIELD ANALYSIS OF EVAPORATIVE TWO-PHASE FLOWS IN HIT Theoretical Background Large Scale Fluctuations Small Scale Mixing and Dissipation Summary and Conclusions SCALAR FIELD ANALYSIS OF EVAPORATIVE TWO-PHESE FLOWS IN HIT Theoretical Background Evolution of the Mixing Scalar Field in the Vicinity of the Interface Geometrical Properties and Alignment Statistics of Scalar Mixing and Dissipation Summary and Conclusions LAGRANGIAN EVOLUTION EQUATION ANALYSIS Theoretical Background Lagrangian Dynamics of the VGT Summary and Conclusions CONCLUSIONS AND PERSPECTIVES En ligne : https://theses.hal.science/tel-04368441

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Étude des processus élémentaires impliqués en combustion à volume constant / Aimad ER-RAIY  

Titre : Étude des processus élémentaires impliqués en combustion à volume constant Type de document : thèse Auteurs : Aimad ER-RAIY, Auteur ; Arnaud MURA, Directeur de thèse ; Zakaria BOUALI, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Yves D'ANGELO, Rapporteur ; Bruno RENOU, Rapporteur ; Benedetta FRANZELLI, Examinateur ; Andrei LIPATNIKOV, Examinateur ; Julien REVEILLON, Examinateur ; Léa VOIVENEL, Examinateur Importance : 2016 p. Note générale : NNT 2018ESMA0019 Remerciements Table des matières Liste des symboles Annexes Bibliographie Résumé Mots clés Catégories : Cinétique chimique Combustion Flamme Gaz de combustion Inflammabilité Mach, Nombre de Optimisation mathématique Simulation par ordinateur Turbulence Résumé : INTRODUCTION Contexte industriel Objectifs de la thèse Organisation du manuscrit OUTILS DE SIMULATION ET D'ANALYSE Introduction et objectifs du chapitre Propriétés thermo-chimiques d'un mélange gazeux Modélisation de la chimie Équations de conservation dans un milieu réactif Flux moléculaires et propriétés de transport Code Asphodele Résolution de l'équation de Poisson Critères de résolution numérique Outils d'analyse de la combustion turbulente stratifiée Récapitulatif REVUE DES ANALYSES DE FLAMMES EN PROPAGATION DANS UN MILIEU STRATIFIÉ Introduction Terminologie et structure des flammes stratifiées Propagation des flammes stratifiées Conclusion BASE DE DONNÉES DE SIMULATIONS NUMÉRIQUES DIRECTES Caractéristiques d'un mélange de réactifs hétérogène Configuration typique Base de données DNS Récapitulatif PROPAGATION D'UN NOYAU DE FLAMME DANS UN MILIEU LAMINAIRE STRATIFIÉ Introduction Caractérisation des propriétés fondamentales de la flamme Propriétés de la variable de progrès Analyses préliminaires Influence de la nature de l'hétérogénéité Influence des caractéristiques de la distribution Effets des hétérogénéités sur les propriétés locales de la flamme Conclusion MODÈLE CHIMIQUE OPTIMISÉ À UNE ÉTAPE (OSS) Introduction Revue bibliographique Modèle optimisé à une étape Analyse préliminaire du modèle OSS résultant Application du modèle OSS Conclusions PROPAGATION D'UN NOYAU DE FLAMME DANS UN MILIEU TURBULENT STRATIFIÉ Introduction Influence des caractéristiques de la distribution Génération de la surface de flamme Propagation préférentielle Analyse de la topologie de la flamme Analyse de la vitesse de déplacement du front de flamme Structure locale de flamme Analyse du mélange turbulent Influence de l'intensité de turbulence Analyse des flammes tridimensionnelles Étude dynamique et cinématique des orientations scalaire-vitesse Conclusion CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02080286

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Modélisation et simulation des écoulements turbulents diphasiques et réactifs / Luis Antonio CARBAJAL CARRASCO  

Titre : Modélisation et simulation des écoulements turbulents diphasiques et réactifs Type de document : thèse Auteurs : Luis Antonio CARBAJAL CARRASCO, Auteur ; Arnaud MURA, Directeur de thèse ; Zakaria BOUALI, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Pierre BOIVIN, Rapporteur ; Julien REVEILLON, Rapporteur ; Françoise BATAILLE, Examinateur ; Benedetta FRANZELLI, Examinateur Importance : 175 p. Note générale : NNT 2021ESMA0014 Remerciements Table des matières Nomenclature Bibliographie Annexes Résumé Mots clés Catégories : Combustion spontanée Diffusivité thermique Ecoulement cisaillé Evaporation Flamme Gouttes Jets Mach, Nombre de Simulation par ordinateur Turbulence Résumé : INTRODUCTION Contexte industriel Contexte de recherche Organisation du manuscrit ÉQUATIONS GÉNÉRALES DU PROBLÈME Aérothermochimie d'un mélange gazeux Équations de conservation dans la phase gazeuse Phase liquide dispersée Méthodes numériques Équations adimensionnées dans Asphodèle Caractéristiques du solveur CONFIGURATIONS SIMPLIFIÉES D'ÉCOULEMENTS RÉACTIFS Présentation des bases de données Construction des bases de données Recherche rapide dans la table Forme simplifiée des équations de transport Calaculs d'auto-inflammation Calculs de flammes de pré-mélange Calculs de flammes de diffusion étirées Conclusion CHIMIE À UNE ÉTAPE OPTIMISÉE Introduction Généralisation du modèle OSS Application du modèle OSS à des DNS Conclusion CIMIE À DEUX ÉTAPES OPTIMISÉES Modèle OTS Méthode d'optimisation Application du modèle OTS SIMULATIONS DNS D'UN JET PLAN 3D INERTE Description de la configuration Caractérisation de l'écoulement Description du mélange Configuration de référence Influence de la phase dispersée Influence de la diffusivité différentielle Conclusion SIMULATIONS DNS D'UN JET PLAN 3D RÉACTIF Cas Lewis unitaire Cas diffusivité différentielle Conclusion CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-04274886

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