Simulation de modèles hydrodynamiques et de transfert radiatif intervenant dans la description d'écoulements astrophysiques

Simulation of hydrodynamic and radiative transfer models involved in the description of astrophysical flows

• Auteur / Autrice : Hung Chinh Nguyen
• Direction : Laurent Di Menza, Claire Michaut
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mathématiques appliquées
• Date : Soutenance le 07/06/2011
• Etablissement(s) : Paris 11
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Mathématiques de la région Paris-Sud (1992-2015 ; Orsay)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LUTH Laboratoire Univers et Théories (Observatoire de Paris - Section de Meudon)
• Jury : Président / Présidente : Frédéric Lagoutière
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurent Di Menza, Claire Michaut, Frédéric Lagoutière, Romain Teyssier, Jean-Luc Feugeas, Jérôme Novak
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Berthon, Romain Teyssier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Volumes finis, Méthodes de

Transfert radiatif

Hydrodynamique

Mots clés libres

Hydrodynamiques

Transfert radiatif

M1-multigroupe

Jets

Chocs

Solveur de Riemann

Volumes finis

Parallélisation

Hydrodynamics

Radiative transfer

M1-multigroup

Jets

Schocks

Riemann solver

Finite volumes

Parallelization

Résumé

Ce sujet concerne un travail pluridisciplinaire mathématique et astrophysique. Le but de cette thèse est l'étude des modèles d'hydrodynamique radiative dont l'application est bien évidemment très vaste en physique et astrophysique. Les modèles M1-multigroupes sont explorés pour décrire le transfert radiatif sans faire à priori d'hypothèse sur la profondeur optique du milieu. L'intérêt qui découle directement de ce travail est le développement du code d'hydrodynamique radiative HADES 2D permettant le calcul massivement parallèle. Il autorise des simulations dans des configurations astrophysiques réalistes en termes de nombre de Mach et de contraste de densité et de température entre les différents milieux. Nous nous sommes concentrés sur deux applications intéressantes : les jets d'étoiles jeunes et les chocs radiatifs dont les premières simulations seront présentées.

This topic is a multidisciplinary work between mathematics and astrophysics. The aim of this thesis is the study of radiation hydrodynamic models of which application is obviously very broad in physics and astrophysics. M1-multigroup models are explored to describe the radiative transfer without a priori assumption on the optical depth of the medium. The interest ensuing directly from this work is the development of a radiation hydrodynamic code, namely HADES 2D, for massively parallel computing. It allows simulations in realistic astrophysical configurations in terms of Mach number, density and temperature contrasts between different environments. We focused on two interesting applications: the jets from young stars and the radiative shocks of which first simulations will be presented.