Thèse : NSIBM : un solveur parallèle de Navier-Stokes avec raffinement automatique basé sur la méthode des frontières immergées

Soutenance de thèse : Daniel DURRENBERGER

Équipe : MécaFlu

Titre : NSIBM : un solveur parallèle de Navier-Stokes avec raffinement automatique basé sur la méthode des frontières immergées

Résumé : L’essentiel du travail effectué consiste en le développement d’un programme capable de résoudre numériquement l’équation de Navier-Stokes qui régit des fluides en mouvement. Une attention particulière a été portée à la production de maillages adéquats aux géométries proposées et à leur génération. Les moyens mis en œuvre ici pour gérer l’éternel problème de la finesse du maillage opposée au trop grand nombre de cellules sont multiples : le raffinement, la parallélisation et les frontières immergées.
Dans un premier temps, j’ai conçu un générateur de maillage en deux et trois dimensions en y intégrant la possibilité de diviser des cellules, et cela de manière automatique, par des critères géométrique, numérique ou physique. Il permet également de supprimer des cellules, de manière à ne pas mailler le vide ou les parties solides de la géométrie.
Dans un deuxième temps, j’ai rendu ce code parallèle en lui donnant la capacité d’utiliser plusieurs processeurs, afin de calculer plus vite et donc d’utiliser davantage de mailles. Cette étape fait appel à deux technologies : Metis, qui partage équitablement les mailles sur le nombre choisi de processeurs et openMPI, qui est l’interface de communication entre ces processeurs.
Enfin, la méthode des frontières immergées a été introduite au code pour gérer les bords non verticaux ou horizontaux dans un maillage cartésien, c’est-à-dire formé de rectangles ou de pavés droits. Elle consiste à donner un caractère hybride à une cellule traversée par une frontière par l’introduction d’un terme numérique de forçage simulant la présence de la paroi.
Ce travail de développement a ensuite été mis à l’épreuve et validé dans une série de cas tests connus en deux comme en trois dimensions.

Cette thèse a été dirigée par Yannick Hoarau.

La présentation aura lieu le vendredi 18 décembre 2015 à 10h00 dans la salle de conférence du 4 rue Boussingault 67000 Strasbourg. Cette dernière sera soutenue en français.