Modélisation numérique d'interfaces dans les métaux liquides : application à la solidification

Numerical modelisation of interfaces in liquid metals : application to solidification

• Auteur / Autrice : Gilles Fontaine
• Direction : Yves Delannoy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des fluides et transferts
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

Afin de simuler le changement de phase du corps pur, un code de mécanique des fluides en volumes finis non structurés a été développé. Pour assurer à cet outil une modularité et évolutivité certaines, il a été fait emploi de la programmation objet. Le changement de phase (solidification ou fusion) est modélisé par une méthode enthalpique sans intervalle de solidification. Celle-ci permet de connaître la position du front de solidification à une maille près. Le couplage mécanique des fluides - thermique est pris en compte par la convection naturelle. L'emploi d'un schéma de convection du second ordre avec limiteur (de type DDL2-ENO2) permet d'obtenir des résultats satisfaisants. Une méthode originale de raffinement automatique de maillages anisotrope est présentée. Elle met à contribution l'information distance à l'interface fournie par une level-set function, qui a été adaptée au formalisme volumes finis non structurés, et permet d'envisager un gain appréciable dans la connaissance de la forme et de l position du front.