Séminaire : Simulation des écoulements avec des particules de taille finie

Jorge César Brändle de Motta, docteur en dynamique des fluides, fera une présentation de ses travaux de recherche le jeudi 3 avril 2014 à 14h30 dans la salle des séminaires, située au sein du département de Mécanique d’ICube (4 rue Boussingault - 67000 Strasbourg).

Titre : Simulation des écoulements avec des particules de taille finie

Résumé : Un grand nombre d'écoulements naturels et industriels mettent en jeu des particules (sédimentation, lit fluidisé, sprays...). Les écoulements chargés en particules sont bien décrits numériquement sous l'hypothèse des particules plus petites que toutes les échelles de l’écoulement. Ce séminaire sera consacré à la simulation numérique des écoulements chargés en particules de taille finie (taille plus grande que les plus petites échelles de l'écoulement). Après une brève description des différents méthodes existantes pour la réalisation des telles simulations ,on consacrera une partie à la méthode de simulation développée au sein du code Thétis . L'originalité de cette méthode consiste en l'utilisation d'une approche de pénalisation associée à la viscosité dans la zone solide. Les particules sont transportées de façon lagrangienne. Un modèle de collision prenant en compte la couche de lubrification est aussi intégré.
Les premiers résultats qui seront discutés lors du séminaire concernent la simulation de la turbulence homogène et isotrope soutenue chargée en particules dont la taille est supérieure à l'échelle de Kolmogorov.  Trois simulations ont été réalisées faisant varier le rapport de densité entre le fluide et le solide. Chaque simulation traite le mouvement de 512 particules avec un diamètre 22 fois plus grand que l'échelle spatiale de Kolmogorov remplissant ainsi 3% du volume total. Le même code a permis par la suite la simulation d'une série de lits fluidisés issues d'une expérience. La partie finale du séminaire sera consacrée à l'étude des résultats de ces simulations.