Resolution numerique de l'equation de navier-stokes avec reconnection d'interfaces. Methode de suivi de volume et application a l'atomisation

Numerical resolution of navier-stokes equation with reconnection of interfaces. Volume tracking method and application to atomization

• Auteur / Autrice : JIE LI
• Direction : Stéphane Zaleski
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie - Physique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Cette these est consacree a l'etude numerique de l'ecoulement incompressible de deux fluides non miscibles. La methode numerique comporte trois volets: ? representation et suivi de l'interface. ? modelisation de la force capillaire. ? resolution des equations de navier-stokes. La methode de volume de fluide est utilisee pour suivre l'interface: l'interface est reconstruite par un segment en 2d (un polygone en 3d) et l'interface ainsi reconstruite est advectee par une methode lagrangienne. Les resultats pour de simples tests, la translation et la rotation de l'interface, sont satisfaisant en 2d et en 3d. Les equations de la quantite de mouvement sont discretisees par une methode de projection: nous avons utilise d'une part, une methode mac pour le maillage cartesien, d'autre part, nous avons developpe en 2d une methode colocatif pour le maillage curviligne. L'equation de poisson pour la pression est obtenue a partir de l'equation de la continuite et resolue par une methode de multigrille robuste et efficace. La modelisation de la force capillaire est realisee a l'aide du modele de tenseur capillaire continu. Notre methode numerique est validee en comparant avec une theorie lineaire de l'instabilite de kelvin-helmholtz et appliquee a l'atomisation