Modélisation des écoulements turbulents dans les milieux poreux et à l'interface avec un milieu libre

Turbulent flows in porous media and at the interface with a freee fluid medium

• Auteur / Autrice : Marion Chandesris
• Direction : Pierre Sagaut
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés libres

Milieux poreux

Turbulence

Prise de moyenne volumique

Interface

Grandeur en excès

Conditions aux limites

Méthode des développements asymptotiques raccordés

Ecoulements incompressibles

Multiéchelles

Résumé

Ce travail porte sur la simulation d'écoulements turbulents dans l'ensemble d'un coeur de réacteur nucléaire en utilisant des approches multi-échelles. Nous proposons tout d'abord un modèle de turbulence macroscopique, basé sur une approche de type milieu poreux, pour décrire l'écoulement dans la région combustible du coeur de réacteur. Puis, nous étudions les conditions de saut à imposer aux interfaces entre les régions libres et les régions poreuses. Une étude analytique poussée, menée sur le cas des écoulements laminaires, permet de répondre à des questions fondamentales concernant la signification physique des conditions de saut, la valeur des paramètres de saut, ainsi que la position de l'interface. En utilisant les connaissances acquises au cours de cette analyse, nous proposons des conditions de saut à l'interface libre/poreux pour le cas des écoulements turbulents. Le modèle obtenu est alors appliqué à la simulation d'un écoulement turbulent dans un modèle simplifié de coeur de réacteur.