Combustion, Risques et Génie Civil
Ecoulements compressibles, Ondes de Choc et Inte
Milieux divisés
Physiques des Transferts

Modélisation des interfaces perméables

Nous avons précédemment traité les interfaces de contact entre fluides en présence d’effets capillaires, de compressibilité, de dissipation et de réaction. Nous souhaitons aborder certains problèmes d’ébullition par simulation numérique directe. Ceci pose à la fois des problèmes de modélisation supplémentaires (angle de contact) ainsi que de sérieux problèmes numériques (écoulements à faible nombre de Mach). Nous comptons affecter 2 à 3 permanents à cette thématique, avec le soutien supplémentaire d’un expert des méthodes de résolution à faible nombre de Mach (Boniface Nkonga, Univ. Nice). Nous bénéficierons des travaux et des résultats expérimentaux développés dans l’axe physique des transferts pour l’observation des phénomènes et la validation des simulations, sur des problèmes élémentaires d’évaporation de bulles ou de gouttes isolées.
Enfin, toujours dans le domaine des interfaces perméables, nous souhaitons développer une approche pour le traitement des interfaces instables, ne serait-ce qu’entre deux fluides. Bien sûr, nos modèles et méthodes permettent de traiter ces phénomènes d’instabilités. Des maillages excessifs sont cependant nécessaires pour traiter les applications réelles : fusion par confinement inertiel, explosions de particules, explosions gazeuses… Dans une situation réelle, les jets, bulles, doigts, champignons qui apparaissent aux interfaces se comptent par milliers et il est illusoire de penser utiliser des résolutions spatiales et temporelles suffisantes, même avec des méthodes multi-niveaux (AMR par exemple) et des calculateurs puissants. Nous comptons faire progresser cette thématique en nous appuyant avant tout sur la modélisation, en cherchant à mettre au point un modèle 1D capable de traiter l’épaississement dynamique d’une zone de mélange entre deux gaz en tube à choc. Cet épaississement étant justement une superposition d’effets multi-D, la difficulté réside en leur réduction dans un modèle 1D. Lorsque cela sera réalisé, nous envisagerons le traitement des problèmes 3D sur des maillages ‘grossiers’. Pour la validation, nous nous appuierons sur les résultats expérimentaux obtenus au laboratoire. Si ces travaux se couronnent de succès, nous aborderons les problèmes de sillages turbulents, avec le concours des expérimentateurs du Groupe Supersonique.
 



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