Thèse en cours

Développement de méthodes de simulation haute précision et « tout régime » pour les écoulements de fluides, applications en astrophysique et aux écoulements diphasiques

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Rémi Bourgeois
Direction : Pascal Tremblin
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Astronomie et Astrophysique
Date : Inscription en doctorat le 28/02/2021
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : Astronomie et Astrophysique d'Ile de France
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Mdls - Maison de la Simulation
référent : Faculté des sciences d'Orsay

Résumé

FR  |  
EN

Les méthodes standards de simulation d'écoulements qui sont utilisées pour la capture de phénomènes compressibles comme les chocs ne sont malheureusement pas adaptées pour les écoulements présentant des régimes de Mach très variés. En effet, dans le régime faible Mach, la précision de ces méthodes ne permet pas de capturer correctement le comportement des écoulements pour des résolutions de maillage utilisable en pratique. Nous proposons d'utiliser des méthodes numériques innovantes dites 'tout régime' et de les adapter à l'ordre élevé pour obtenir une grande précision pour des cas d'application en astrophysique et pour les écoulements diphasiques liquide/vapeur. Ces travaux seront implémentés dans un code adapté aux nouvelles architectures pour le calcul haute performance (CPUs, GPUs, manycoeurs). Les applications visées sont la convection diabatique dans les atmosphères d'exoplanètes (Tremblin et al. 2019) et le problème du coup de bélier ('water hammer') pour les écoulements liquide/vapeur. Cea deux applications, qui se situent dans des contextes très différents, ont en commun la nécessité de simuler avec précision des écoulements présentant à la fois des mouvements convectifs lents et des phénomènes compressibles (e.g. stratification), voir des chocs. Dans les deux cas, l'approche 'tout régime' permet d'espérer des progrès significatifs et la haute précision peut être atteinte grâce à l'ordre élevé.