Proper generalized decomposition based dynamic data driven application systems

• Auteur / Autrice : Françoise Retat
• Direction : Francisco Chinesta
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique, productique transport
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Ecole centrale de Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur, Géosciences, Architecture (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Nantes (1962-2021)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Écoulement laminaire

Décomposition (méthode mathématique)

Mots clés libres

Pgd

Dddas

Résumé

De nos jours, en sciences des simulations, le besoin de réponses en temps réel se fait de plus en plus ressentir. Les applications basées sur des données dynamiques - Dynamic Data-Driven Application Systems ou DDDAS- nous permettent d'obtenir des résultats en temps réel, grâce aux liens existant entre les outils de simulation et les instruments de mesure. Mais pour cela, les DDDAS ont besoin d'outils de simulations précis et rapides. La solution proposée ici consiste à développer une fois pour toute, en différé (ou 'off-line'), la solution la plus générale possible du modèle, intégrant tous les paramètres comme extra-coordonnées. Cet abaque est alors utilisé pour les calculs 'en-ligne'. Mais ceci soulève à son tour le problème des espaces de grande dimension. La technique de la PGD -Proper Generalized Decomposition- permet d'éviter ce fléau, grâce à la représentation séparée des solutions. Le but de ce travail est d'approfondir les possibilités d'estimation des paramètres, de vérification et de contrôle en temps réel. Le champ d'application est le développement d'une nouvelle méthode de contrôle des couches limites, c'est-à-dire le contrôle des écoulements laminaires au-dessus d'une aile d'avion. Cette nouvelle approche est liée au chauffage en discontinu de certain partie de l'aile en utilisant des bandes de résistance électrique. Contrôler le point de transition et de séparation de la couche limite permettrait de réduire la trainée de frottement, ce qui entrainerait une réduction dans la consommation du carburant, ce qui répondrait aux recommandations de ACARE 2020.

Nowadays, in simulation-based engineering science, the need of real-time responses is felt more than ever. Dynamic Data-Driven Application systems -DDDAS, thanks to the linkage of the simulation tools with the measurement devices, enable us to achieve real-time computation. But to do so, DDDAS need accurate and fast simulation tools. The solution presented here consists in first computing once and for all, off-line the model's most general solution, introducing all the parameters as extra-coordinates. This abacus is then considered for the on-line purposes. But this, in turn, raises the issue of highly multidimensional spaces. The Proper Generalized Decomposition technique, thanks to its separated representation, allows circumventing this redoubtable curse. The focus of this work is to explore some possibilities in the context of parameter estimation, verification and control in real time. The application of this research is the development of a new boundary control method, i. E. Laminar-flow control over an airfoil. This new approach is associated with the unsteady surface heating regime using electrically resistant strips embedded in the wing skin. The control of the boundary layer separation and transition will provide a reduction in friction drag, and hence a reduction in the fuel consumption, which would comply with the ACARE 2020 requirements.