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Thèse soutenue

Contribution à la simulation numérique de l'écoulement autour d'une bulle déformable

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Auteur / Autrice : Yvan Salvador
Direction : Louis Doubliez
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1994
Etablissement(s) : Nantes
Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Centrale Nantes (1991-....)

Résumé

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L'objet du travail est la simulation de l'écoulement autour d'une bulle déformable lorsqu'on prend en compte l'aspect advectif des écoulements pour une gamme du nombre de Reynolds allant de 1 à 100 et qu'on autorise des déformations de l'interface pour un nombre de Weber compris entre 0 et 4. Une simulation bi-dimensionnelle est réalisée à partir d'un schéma aux différences finies. Des techniques de maillage évolutif s'adaptant pas à pas au contour de la bulle ont été mis en œuvre. Les équations de Navier-Stokes sont résolues dans un système de coordonnées curvilignes. Une technique originale de déformation et de déplacement d'une interface a été employée. Le code réalisé, nommé physalis, permet, par exemple, de simuler l'apparition et le développement de tourbillons toroïdaux en aval d'une bulle jusqu'à une valeur du nombre de Reynolds de 200 et en aval d'une sphère rigide jusqu'à une valeur de 1000, pour ce même nombre. Il met aussi en évidence les transitions de forme d'une bulle de gaz dans un liquide en fonction de sa vitesse d'ascension. Physalis est adaptable à des interfaces présentant une rhéologie spécifique: viscosité interfaciale, gradient de tension interfaciale