Academic literature on the topic 'Hydrodynamique numérique'
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Journal articles on the topic "Hydrodynamique numérique"
1
Rezgui, Atef, Naceur Ben Maiz, and Mahmoud Moussa. "Fonctionnement hydrodynamique et écologique du Lac Nord de Tunis par modélisation numérique." Revue des sciences de l'eau 21, no. 3 (October 16, 2008): 349–61. http://dx.doi.org/10.7202/018781ar.
Full textAbstract:
Résumé Le Lac Nord de Tunis, dont la superficie est d’environ 24 km2 et la profondeur moyenne de 1,5 m, est lié à la mer par des écluses à marée appelées « Écluses de Khéréddine ». Nous avons étudié le fonctionnement hydrodynamique actuel de ce lac en utilisant un modèle bidimensionnel, intégré sur la hauteur d’eau. Le logiciel utilisé («Surfacewater Modeling System» ou SMS) ne simule pas le fonctionnement des écluses qui s’ouvrent et se ferment automatiquement en fonction du niveau de la marée en mer, comme c’est le cas dans le lac de Tunis. Pour cela, nous avons modifié son code source pour tenir compte du fonctionnement réel des écluses. Les paramètres du modèle sont calibrés en utilisant des mesures hydrauliques récentes, réalisées en décembre 2005. Le modèle a ensuite été utilisé pour simuler le fonctionnement hydrodynamique moyen actuel du lac. Les résultats de ces simulations montrent un bon fonctionnement hydraulique du lac : absence de zones de stagnation et renouvellement fréquent des eaux ne dépassant pas 21 jours. L’étape suivante a consisté en la mise au point d’un modèle écologique par zone (en divisant le lac en cinq zones supposées homogènes) couplé avec le modèle hydrodynamique. Il est basé sur les équations utilisées par HALCROW (en 1990) et calibré sur des mesures de l’année 2002. Ce modèle traite l’évolution des variables suivantes : la salinité, l’oxygène dissous, la chlorophylle a, les biomasses des macroalgues, du phytoplancton et du zooplancton, ainsi que les nutriments dans le compartiment détritique, dans la colonne d’eau et dans les sédiments. Les premiers résultats du modèle écologique sont encourageants. Cependant, des mesures complémentaires (des macroalgues, du phytoplancton et du zooplancton dans le lac, de l’azote et du phosphore dans les sédiments de surface) permettraient d’améliorer le calage et les résultats du modèle écologique.
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Secretan, Y., M. Leclerc, S. Duchesne, and M. Heniche. "Une méthodologie de modélisation numérique de terrain pour la simulation hydrodynamique bidimensionnelle." Revue des sciences de l'eau 14, no. 2 (April 12, 2005): 187–212. http://dx.doi.org/10.7202/705417ar.
Full textAbstract:
L'article pose la problématique de la construction du Modèle Numérique de Terrain (MNT) dans le contexte d'études hydrauliques à deux dimensions, ici reliées aux inondations. La difficulté est liée à l'hétérogénéité des ensembles de données qui diffèrent en précision, en couverture spatiale, en répartition et en densité, ainsi qu'en géoréférentiation, notamment. Dans le cadre d'un exercice de modélisation hydrodynamique, toute la région à l'étude doit être documentée et l'information portée sur un support homogène. L'article propose une stratégie efficace supportée par un outil informatique, le MODELEUR, qui permet de fusionner rapidement les divers ensembles disponibles pour chaque variable qu'elle soit scalaire comme la topographie ou vectorielle comme le vent, d'en préserver l'intégrité et d'y donner accès efficacement à toutes les étapes du processus d'analyse et de modélisation. Ainsi, quelle que soit l'utilisation environnementale du modèle numérique de terrain (planification d'aménagement, conservation d'habitats, inondations, sédimentologie), la méthode permet de travailler avec la projection des données sur un support homogène de type maillage d'éléments finis et de conserver intégralement l'original comme référence. Cette méthode est basée sur une partition du domaine d'analyse par type d'information : topographie, substrat, rugosité de surface, etc.. Une partition est composée de sous-domaines et chacun associe un jeu de données à une portion du domaine d'analyse par un procédé déclaratoire. Ce modèle conceptuel forme à notre sens le MNT proprement dit. Le processus de transfert des données des partitions à un maillage d'analyse est considéré comme un résultat du MNT et non le MNT lui-même. Il est réalisé à l'aide d'une technique d'interpolation comme la méthode des éléments finis. Suite aux crues du Saguenay en 1996, la méthode a pu être testée et validée pour en démontrer l'efficacité. Cet exemple nous sert d'illustration.
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Es-Sette, Btissame, Youssef Ajdor, Fatiha Zidane, Abdelbassit Fakhraddine, and Ali Foutlane. "Évolution des métaux traces dans les eaux de l'oued Sebou en période humide — Approche par modélisation mathématique." Water Quality Research Journal 40, no. 2 (May 1, 2005): 222–32. http://dx.doi.org/10.2166/wqrj.2005.025.
Full textAbstract:
Abstract Cet article présente les résultats d'un modèle de transport des métaux traces développé pour l’étude de la pollution par le chrome et le nickel dans l'oued Sebou. Ce modèle, associé à un modèle hydrodynamique unidimensionnel, est représenté par un schéma conceptuel tenant compte des phénomènes physiques et chimiques dans l'eau et le sédiment, tels que l'adsorptiondésorption, la sédimentation, la remise en suspension, la sédimentation profonde et la diffusion. Ces processus sont traduits en équations mathématiques faisant appel à des schémas numériques minimisant la dispersion numérique. Le but de ce travail est de prévoir le comportement des métaux traces et leur devenir afin de déterminer les zones à risque de pollution métallique et de situer le degré de pollution de l'eau dans les environs des prises d'eau. Les simulations faites par le modèle en période humide montrent que, du point de vue pollution par les métaux traces, le bief compris entre Sidi Harazem et Azib Soltane peut être subdivisé en trois zones : la première, non critique, exempte de pollution métallique, la seconde, moyennement critique, présentant des concentrations relativement faibles en chrome et en nickel et la dernière, critique, où les teneurs en métaux étudiés dépassent la norme admissible pour des eaux potables.
4
Gidas, Nicolas K., and Vladimir G. Koutitonsky. "Simulations expérimentale et numérique de la dispersion hydrodynamique d'un effluent pollué en milieu côtier estuarien." Canadian Journal of Civil Engineering 23, no. 4 (August 1, 1996): 820–37. http://dx.doi.org/10.1139/l96-891.
Full textAbstract:
An experimental and numerical study was performed to measure and simulate the hydrodynamic dispersion of a pollutant effluent discharged by an outfall diffuser into an estuarine coastal zone near Rimouski, Canada. Field measurements of currents, tides, salinity, and winds were obtained in the vicinity of the injection site, and two tracer dispersion experiments were carried on in these coastal waters. The measurements were taken before and after the construction of the marine outfall diffuser. The similitude between the plume of a tracer (physical model) released into the coastal waters before construction and that of the real effluent (prototype) discharged at the same site was studied. A new coefficient of similitude was established, which allows to transpose the concentrations of the physical model tracer to the waste water concentrations of the prototype. The numerical simulation (2D) is performed with a hydrodynamic model and an advection–dispersion model of the MIKE21 system from the Danish Hydraulic Institute, using the so-called telescopic approach. The objective of these simulations was to predict, among other things, the pollutant effluent concentrations for critical hydrodynamic conditions relative to the aquatic ecosystem to be protected. The methodology elaborated was used for the management of the coastal environments subjected to pollution. Key words: simulation, hydrodynamics, advection–dispersion, numerical model, similitude, tide, effluent.
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Schmitt, Vivien, Matthieu Dufresne, José Vazquez, Martin Fischer, and Antoine Morin. "Investigation expérimentale et numérique d'un séparateur hydrodynamique : du pilote à la finalité d'une installation en fonctionnement." La Houille Blanche, no. 5 (October 2013): 48–53. http://dx.doi.org/10.1051/lhb/2013042.
Full text
6
Smail, Ali Si, Ali Bouheraoua, and Malek Abdesselam. "Caractérisation hydrodynamique des sols de la haute vallée de l'oued Sébaou (Algérie) : étude expérimentale, numérique et analytique." Physio-Géo, Volume 7 (January 25, 2013): 261–83. http://dx.doi.org/10.4000/physio-geo.3613.
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7
Wanko, Adrien, Robert Mose, and Antoine Sadowski. "Simulation des transferts réactifs multi-constituants au sein des lits d’infiltration percolation – évaluation des capacités d’oxygénation." Revue des sciences de l'eau 19, no. 3 (September 13, 2006): 199–212. http://dx.doi.org/10.7202/013538ar.
Full textAbstract:
Résumé L’assainissement des eaux usées par infiltration percolation appartient à la filière de traitement des rejets polluants à cultures fixées. Dans un contexte géographique spécifique et pour une population avoisinant 500 à 1 000 équivalents habitants, elle paraît bien indiquée. Filière dite rustique, elle n’en est pas moins complexe. L’objectif de cette étude est de contribuer, à travers une simulation numérique, à la compréhension des phénomènes physiques et biochimiques qui s’établissent au sein d’un lit d’infiltration percolation. Les aspects essentiels à l’activité bactérienne que sont l’hydrodynamique du milieu poreux, le développement de la biomasse active, le transport, la consommation et les transferts d’oxygène y sont abordés. À travers des essais d’une vérification méthodique du modèle effectuée à partir des solutions analytiques, il ressort principalement que la dispersion hydrodynamique et le taux de dégradation ont des effets contraires sur le rendement d’abattement des charges polluantes. En outre, un résultat significatif obtenu est la comparaison qualitative et quantitative des apports convectifs et diffusifs en oxygène au sein des lits d’infiltration percolation qui sont à aération naturelle.
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Baccar, Mounir, Mohamed Mseddi, and Mohamed Salah Abid. "Contribution numérique à l'étude hydrodynamique et thermique des écoulements turbulents induits par une turbine radiale en cuve agitée." International Journal of Thermal Sciences 40, no. 8 (September 2001): 753–72. http://dx.doi.org/10.1016/s1290-0729(01)01263-7.
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Jacques, Nicolas, Adrian Constantinescu, Steven Kerempran, and Alain Nême. "Comparaison de différentes approches pour la simulation numérique d'impacts hydrodynamiques." Revue européenne de mécanique numérique 19, no. 8 (December 28, 2010): 743–70. http://dx.doi.org/10.3166/ejcm.19.742-770.
Full text
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Baccar, Mounir, and Mohamed Salah Abid. "Simulation numérique des comportements hydrodynamiques et thermiques des échangeurs racleurs opérant en régime turbulent." International Journal of Thermal Sciences 38, no. 7 (July 1999): 634–44. http://dx.doi.org/10.1016/s0035-3159(99)80043-9.
Full textDissertations / Theses on the topic "Hydrodynamique numérique"
1
Doutreleau, Yann. "Étude mathématique et numérique du problème de résistance de vagues." Palaiseau, École polytechnique, 1997. http://www.theses.fr/1997EPXX0004.
Full textAbstract:
L'objet de ce travail est de determiner l'ecoulement autour d'un corps se deplacant d'un mouvement rectiligne uniforme dans une eau initialement au repos. Dans un cadre d'ecoulement irrotationnel de fluide parfait, ce probleme est connu sous le nom de probleme de resistance de vagues. Les methodes usuelles de la theorie potentielle en domaine borne mettent en evidence deux situations tres differentes suivant que le corps est immerge sous la surface de l'eau ou perce cette derniere. Dans le premier cas, nous montrons par des techniques variationnelles que le probleme est toujours bien pose sauf peut-etre pour un nombre discret de valeurs de la vitesse du corps eventuellement complexes, appelees resonances. Des calculs numeriques de resistance de vagues illustrent ces resultats. Dans la seconde situation, des questions theoriques et numeriques tres difficiles apparaissent. On s'est essentiellement consacre a la mise au point d'une technique de discretisation originale permettant en theorie d'obtenir des resultats numeriques pour le cas du corps percant la surface de l'eau. Dans la pratique, cette methode ne permet de contourner qu'une partie, certes importante, des difficultes et necessite le recours a une methode spectrale complementaire
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Allali, Karam. "Analyse et simulation numérique des problèmes de réaction-diffusion avec hydrodynamique." Lyon 1, 2000. http://www.theses.fr/2000LYO10118.
Full textAbstract:
Ce travail est consacré à l'analyse et aux simulations numériques des problèmes de réaction-diffusion avec l'hydrodynamique. Dans le chapitre 1, on étudie numériquement dans un domaine borné de IRd le problème d'évolution où le système de réaction-diffusion est couplé avec les équations de Navier-Stokes dans l'approximation de Boussinesq. Ce chapitre contient deux parties : dans la première, nous avons démontrer sous certaines conditions adéquates le résultat d'unicité de la solution du problème continu. Ensuite, nous avons établis quelques estimations d'erreurs a priori en espace sur la vitesse, pression, température et concentration. Dans la deuxième partie de ce chapitre, une discrétisation complète d'espace-temps est considérée. La stabilité du schéma est étudiée et des estimations d'erreur a priori sont obtenues à la fois pour la vitesse, pression, température et concentration. Dans le chapitre 2 on étudie le problème stationnaire. On s'intéresse à l'écoulement d'un fluide visqueux incompressible régi par les équations de Navier-Stokes, lorsqu'elles sont couplées avec l'équation de la chaleur non linéaire. On démontre des résultats d'existence et d'unicité pour le problème continu, le problème discrétisé avec une méthode d'éléments finis mixtes et une intégration numérique sont considérés, puis on effectue l'analyse numérique de son approximation. On démontre des majorations d'erreurs à la fois sur la vitesse, la pression et la température. En conclusion, on propose un estimateur d'erreur a posteriori efficace. Dans le chapitre 3, on s'intéresse à l'instabilité convective des fronts de réaction. On étudie le phénomène de la polymérisation frontale dans le cas où le réactif est liquide et le produit de la réaction est solide. L'influence des vibrations sur l'instabilité convective du front est étudiée. Le modèle inclut l'équation de la chaleur, l'équation pour la concentration et les équations de Navier-Stokes considérées sous l'approximation de Boussinesq. Pour cela, nous avons utilisés une approche analytique basée sur la méthode de la zone infiniment étroite proposée originellement par Zeldovich et Franck-Kamentsky. Cette approche est justifiée par la méthode des développements asymptotiques raccordés. Les conditions de l'instabilité convective et de l'instabilité paramétrique sont déterminées. Dans le chapitre 4, on étudie la propagation des flammes en phase gazeuse avec une réaction chimique consécutive A-B-C est étudiée. Le modèle inclut l'équation de la chaleur, deux équations pour les fractions massiques, et les équations de Navier-Stokes dans l'approximation de petit nombre de Mach. Les régimes de propagation et la structure de la flamme sont étudiés comprenant les flammes convexes et les flammes de tulipe résultant de l'instabilité hydrodynamique ou de l'instabilité thermo diffusive.
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Baccar, Mounir. "Modélisation numérique tridimensionnelle du comportement hydrodynamique et thermique en cuve agitée." Toulouse, INPT, 1990. http://www.theses.fr/1990INPT001G.
Full textAbstract:
L'agitation mecanique, d'un milieu reactionnel ou non, est souvent accompagnee d'un apport ou d'un prelevement de chaleur. Neanmoins, les travaux qui se sont attaches au transfert thermique en cuve agitee, relevent souvent du domaine de l'empirisme et presentent des disparites assez importantes. Disposant de cet etat de connaissance, ce travail consiste a mettre au point un simulateur numerique tridimensionnel permettant la modelisation des comportements hydrodynamique et thermique en cuve. La resolution de ce double phenomene de transfert est fondee sur une methode de discretisation aux volumes finis. L'etude concerne des fluides de forte consistance, a comportement newtonien, pseudoplastique ou dilatant, et s'applique a de nombreux types d'agitateurs: bipale, multipale, ancre, barriere et racleur. L'etude se situe dans un contexte general de developpement des connaissances locales portant sur la distribution de la temperature au sein d'une cuve agitee. Le code de calcul dont nous disposons permet de fournir une information tres fine, precise et abondante tant sur le champ de vitesse que sur celui des temperatures. Aussi, il permet d'acceder au calcul des performances des differents mobiles etudies sur le transfert global d'echange
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Goyeau, Benoît. "Modélisation et simulation numérique des instabilités hydrodynamiques lors d'un stockage en aquifère." Bordeaux 1, 1988. http://www.theses.fr/1988BOR10617.
Full textAbstract:
Modelisation d'un reservoir de stockage en phase d'injections. Simulation numerique tridimensionnelle du comportement thermique et hydrodynamique a l'aide d'une methode aux elements finis dans le cas d'une configuration cylindrique. Etude des deux instabilites de type rayleigh-benard et staffman-taylor, et des variations de viscosite en convection naturelle en milieu poreux
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Kunik, Serguei. "Étude numérique et expérimentale du mécanisme de lubrification eX-Poro-HydroDynamique (XPHD)." Thesis, Poitiers, 2018. http://www.theses.fr/2018POIT2264/document.
Full textAbstract:
La lubrification eX-Poro-HydroDynamique (XPHD) est un mécanisme de lubrification d’inspiration biomimétique. Il s’agit principalement d’un écoulement dans un milieu poreux, dont la phase solide représentée par des fibres, induit des forces élastiques de compression considérées comme négligeables par rapport aux forces hydrodynamiques générées à l’intérieur du milieu poreux. L’idée essentielle de la lubrification XPHD consiste en remplacement du matériau antifriction et du film de fluide mince, traditionnellement utilisé dans les solutions classiques, par une couche poreuse imbibée d’un fluide qui fournit plus grande capacité de charge. Ce type de lubrification représente une solution technologique totalement nouvelle (en rupture avec la solution classique) qui peut permettre de remplacer les lubrifiants pétroliers, de créer des systèmes tribologiques autolubrifiants et donc plus écologiques et moins coûteux. Ce travail de recherche est donc focalisé sur l’évolution des performances de la lubrification XPHD dans le cadre d’un mouvement tangentiel, adapté à l’étude de butées pour faible et moyenne vitesses de rotation. Dans ce contexte scientifique, une étude approfondie d’un matériau poreux présélectionné (mousse en polyuréthane) fut réalisée avec le but de déterminer les caractéristiques physiques et les paramètres cruciaux pour la lubrification XPHD: la porosité et la perméabilité du matériau poreux. Les modèles théorique et numérique de lubrification XPHD proposés se basent sur l’équation de Darcy-Brinkman et les hypothèses de la lubrification classique, ainsi que l’écoulement à l’intérieur du milieu poreux sont prédit avec une nouvelle forme de l’équation de Reynolds. Le banc d’essais spécialement développé permet d’étudier expérimentalement le mécanisme de lubrification XPHD pour des différents types de dislocateur en combinaison avec des liquides newtoniens et nonnewtoniens. Une description détaillée du banc d’essais et de tous les dispositifs expérimentaux utilisés ainsi que la comparaison des résultats de modélisation et des résultats expérimentaux sont présentésThe eX-Poro-HydroDynamic (XPHD) lubrication is a new biomimetic inspired lubrication mechanism. It consists of self-sustained fluid films generated within highly compressible porous layers imbibed with liquids, whose solid phase represented by fibers, induces compressive elastic forces considered negligible compared to the hydrodynamic forces generated inside the porous medium. The essential idea of XPHD lubrication is to replace the antifriction material and the thin fluid film, traditionally used for classical sliding motion, with a porous layer imbibed with a fluid that provides a greater load capacity. This type of lubrication represents a completely new technological solution (in rupture with the classical one) that can replace petroleum lubricants, create self-lubricating and therefore more ecological and less expensive tribological systems. This research work is focused on the evolution of XPHD lubrication performances in the context of a tangential movement, adapted to the study of thrust bearing for low and medium rotation speeds. In this scientific context, a thorough study of a preselected porous material (polyurethane foam) was carried out with the aim of determining the physical characteristics and the crucial parameters for XPHD lubrication: the porosity and the permeability of the porous material. The theoretical and numerical models of the XPHD lubrication proposed are based on the Darcy-Brinkman equation and the classical lubrication hypothesis, as well as the flow within the porous media is predicted with a new form of the Reynolds equation. The specially developed test rig is used to investigate experimentally the mechanism of the XPHD lubrication for different types of thrust bearing in combination with Newtonian and non-Newtonian liquids. A detailed description of the test rig and all used experimental devices, as well the comparison between the experimental and numerical results are presented
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Pham, Hoang Lam. "Fonctionnement des biofiltres : approche numérique de certains couplages hydrodynamique/bioflms et modélisation." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAI073/document.
Full textAbstract:
.Le transport de soluté en présence de biofilms en milieux poreux est un problème rencontré dans de nombreuses applications industrielles (biofiltration des eaux usées et traitement de polluants atmosphériques notamment). En termes de modélisation, l'interaction entre biologie, hydrodynamique et chimie reste difficile à comprendre aux échelles les plus fines: cela a conduit à une large utilisation de modèles macroscopiques, plus simple à manipuler. Cependant, la question consiste à écrire des modèles macroscopiques suffisamment complexes pour prendre en compte les processus pertinents représentant le couplage entre développement de la biomasse et fonctionnement du système, mais suffisamment simple pour une utilisation opérationnelle. Cette thèse s’est focalisée sur certains processus qui régissent le comportement macroscopique de tels systèmes. Nous avons étudié la modélisation de la réduction de la perméabilité induite par le développement du biofilm. Un modèle incorporant deux processus caractéristiques du colmatage (réduction de la taille pores et formation de « plugs ») a été développé. Ce modèle a été évalué pour une large gamme de données expérimentales. Une autre partie porte sur les processus d’adhésion initiale de la biomasse, processus important pour caractériser l’état initial du système. Sous l’hypothèse que les cellules bactériennes peuvent être traitées comme des colloïdes non rigides, une nouvelle corrélation a été développée pour estimer l’efficacité d’attachement des bactéries. Cette corrélation est basée sur l'analyse d'un large éventail de données expérimentales pour des conditions variées en termes d'électrolyte, débit et géométrie des milieux poreux, et introduit de nouveaux paramètres adimensionnels pour représenter les effets couplés des forces de Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO), des forces hydrodynamiques et prendre en compte la géométrie des milieux poreux. Ces processus ont été introduits dans un modèle 1D développé pour la simulation numérique du transport de soluté en présence de biofilm dans un milieu poreux. Une autre question importante dans ce modèle était de représenter correctement le processus détachement de biofilm. Un autre trait distinctif de notre modèle est une tentative de rendre compte du processus de «sloughing» dans la modélisation du détachement de biofilm. Le « sloughing » est un processus différent de l'érosion, phénomène continu, et qui correspond à une élimination discrète d'une grande fraction de biofilm.Dans cette étude, le phénomène de « sloughing » a été incorporé séparément etodélisé comme un processus stochastique. Des simulations numériques ont été effectuées en utilisant OpenFoam pour implémenter le modèle. Des simulations avec et sans le terme de « sloughing » ont été effectuées et discutées dans le cadre des données de la littérature disponiblesSolute transport coupled with biofilm growth in porous media is encountered in many engineered applications, for instance biofiltration of wastewater and air pollutant treatment. In terms of modelling, the interaction between biology, hydrodynamic and chemistry are still difficult to understand at the fine scale: that led to a wide dissemination of macroscopic model, simpler to handle. However, one issue consists in providing a macroscopic model complex enough to take into account the relevant processes accounting for the coupling between the biomass development and system functioning, but simple enough for operational use. This thesis focused on few selected processes that influence the macroscopic behavior of such system. First, we investigated the permeability reduction modeling accounting for biofilm development. A model including two features that result in permeability reduction (pore radius reduction and pore plugging) was developed. This model was assessed in a wide range of experimental data. Another part of the thesis focused on the initial biomass attachment that is an important feature to characterize the system initial state. Following the concept that bacterial cell can be treated as soft colloids, a new correlation equation was developed to estimate the bacteria attachment efficiency. This correlation is based on the regression analysis of a wide range of experimental data of colloid deposition in various electrolyte conditions, flowrates and geometries of porous media. New dimensionless parameters have been introduced to represent the coupled effects of Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO) forces, hydrodynamic forces and to account for geometry of porous media. These features were introduced in a 1D dimensional model that have been developed for the numerical simulation of solute transport coupled with biofilm growth. An important issue in this model was to properly represent biofilm detachment. Another distinctive feature of our model is an attempt to account for the “sloughing” process in modeling biofilm detachment. Sloughing is a different process than erosion which corresponds to a discrete removal of large fraction of biofilm. In this study, biofilm sloughing has been separately accounted in the numerical modeling porous media bioclogging. Biofilm sloughing was considered as a stochastic process and quantified by random generator. So this discrete events could be incorporated into other continuous processes to determine the biomass transfer from biofilm to the liquid phase. Numerical simulations have been performed using OpenFoam to implement the model. Simulation with and without the sloughing term were performed and discussed in the frame of available literature data
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Ripoll, Jean-François. "Modélisation mathématique et numérique du couplage hydrodynamique-transfert radiatif : application aux feux." Bordeaux 1, 2001. http://www.theses.fr/2001BOR10504.
Full textAbstract:
Un feu produit de la suie qui rend le transfert radiatif non négligeable. La difficulté principale de la modélisation et de la simulation numérique du transfert radiatif à l'intérieur et à l'extérieur du feu réside dans la présence de milieux d'opacité variable. Il est alors nécessaire de prendre en compte au niveau macroscopique les forts déséquilibres radiatifs et le phénomène d'absorption. Le modèle m 1 répond à ces contraintes. Le feu est alors modélisé par le couplage de ce modèle avec les équations de Navier-Stokes compressibles hors équilibre thermodynamique local. L'étude mathématique, faite en parallèle, porte sur un système hydrodynamique-transfert radiatif simplifié issu du précèdent couplage. Le but de cette thèse est donc de participer à la modélisation mathématique et numérique d'un feu de grande taille. Quatre axes sont définis. Le premier est une modélisation simplifiée physique et numérique de l'hydrodynamique d'un feu de nappe. Dans un deuxième temps, nous nous attachons à la modélisation de l'opacité au niveau macroscopique, clef du transfert radiatif. Le troisième axe est consacré au couplage numérique des équations de l'hydrodynamique et du transfert radiatif, et plus particulièrement à l'élaboration de méthodes de splitting, dans le but d'une application future aux incendies. Enfin, une étude plus mathématique d'un modèle de flamme simple couplé à un modèle radiatif de diffusion est réalisée. Cette thèse comprend aussi une cinquième partie qui est dédiée à l'étude d'une hiérarchie de modèle diphasique.
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Träsch, Martin. "Caractérisation expérimentale et numérique du comportement hydrodynamique d’une hydrolienne à membrane ondulante." Thesis, Lille 1, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL1I009/document.
Full textAbstract:
La thèse présentée dans ce document concerne la caractérisation du comportement d’une hydrolienne à membrane ondulante. Ce dispositif novateur utilise les instabilités de flottement d’une membrane semi-rigide précontrainte dans un écoulement pour capter l’énergie des courants marins. À partir d’une certaine vitesse critique de l’écoulement, une onde se propage le long de la structure, ce qui actionne des convertisseurs linéaires fixés sur celle-ci. Un modèle expérimental à échelle réduite 1/20eme est développé et testé en bassin d’essai. Le système de conversion est simulé par des amortisseurs hydrauliques. Les mesures de trajectoire et d’efforts permettent d’analyser la dynamique de la membrane pour un grand nombre de configurations et d’aboutir à une étude paramétrique. Des conditions réalistes d’écoulement sont étudiées, notamment l’influence de la direction du courant et celle de la houle sur le fonctionnement du système. La caractérisation du sillage est effectuée par mesures de vélocimétrie laser en 2D. Les effets d’échelle sont présentés à travers une comparaison des essais en bassin et en mer. Un modèle analytique et un modèle numérique sont développés et comparés avec les résultats d’expériences. Le modèle analytique linéaire est basé sur la théorie des poutres de Euler-Bernouilli et la théorie des profils minces de Lighthill. Il est résolu dans le domaine fréquentiel et donne de bons résultats en termes de fréquence d’ondulation et de vitesse critique. Le modèle numérique est fondé sur le couplage fort entre un code fluide basé sur la méthode vortex et un code structure utilisant les éléments finis en corotationnel. Ce modèle est validé sur un cas expérimentalThe thesis presented in this document deals with the characterization of the behavior of an undulating membrane tidal energy converter. This kind of device uses the flutter instabilities occurring between a semi-rigid pre-strained membrane and a fluid flow in order to convert the sea currents energy. Above a certain critical flow speed, the structure undulates, thus activating the linear converters fixed on it. In order to study this system, an experimental model is developed and tested in a flume tank. The power conversion system is simulated by hydraulic dampers. The membrane’s dynamics is analyzed in many configurations through trajectory and force measurements, and leads to a parametric study. More realistic flow conditions are also studied, such as the impact of current direction influence and the influence of surface waves on the behavior of the system. Wake characterization is carried out with two-dimensional PIV measurements. Scale effects and confinement are also studied through a comparison with a bigger scale prototype tested in tank and at sea.In addition to the experimental study, an analytical model and a numerical model are developed and compared with experiments. The linear analytical model is based on Euler-Bernouilli’s beam theory and on Lighthill’s slender body theory. It is solved in the frequency domain and gives good undulation frequency and critical speed results. The numerical model uses strong interactions between a fluid code using the vortex method and a structure code based on corotationnal finite elements. This model is validated on an experimental case
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Quan, Haiqin. "Etude théorique et expérimentale des micro-lits fluidisés : hydrodynamique et modélisation numérique." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2017. http://www.theses.fr/2017ECLI0027/document.
Full textAbstract:
Le travail de thèse porte sur l’étude et la mise au point de nouvelles technologies et de procédés miniaturisés en lit fluidisé. Ce procédé représente une véritable rupture technologique devant les procédés à lits fluidisé traditionnels et offre de nombreux avantages : surface d’échange élevée, bon mélange gaz-solide dans le réacteur, utilisation de faible quantité de produit, coût faible... La présente étude regroupe trois études : conception des micro-lits fluidisés, diagnostic et analyse de l’hydrodynamique des couches fluidisées et modélisation numérique.Dans ce travail quatre MFBs (Micro Fluidized Bed) de 20-4 mm ont été étudiés et comparés à deux réacteurs relativement grands de 100-50 mm. Le rapport du diamètre du réacteur à la hauteur statique des particules (Hs/Dt) a été fixé entre 1-4. La vibration mécanique a été appliquée dans le réacteur de 4 mm. Une nouvelle méthode de diagnostic des régimes de fluidisation a été développée. Elle est basée sur les analyses des fluctuations de pression et le traitement du signal. La modélisation numérique suivant la méthode Eulérien-Eulérien (2D) a été développée. Les résultats obtenus permettent d’identifier six régimes d'écoulement: lit fixe, bouillonnant, bouillonnant/pistonnage, pistonnage, pistonnage/turbulent et bouillonnant/turbulent. On note une fluidisation partielle autour de Hs/Dt=1-2, tandis que le régime de pistonnage s’installe rapidement après le minimum de fluidisation à Hs/Dt=3-4. Dans le réacteur de 4 mm, la fluidisation des particules du groupe B de Geldart montre une meilleure qualité. Les résultats numériques (modélisation) montrent une très bonne concordance avec les données expérimentalesMicro-fluidized bed (MFB) exhibits great advantages such as a large specific contact surface, a fast dissipation of heat (ideal for exothermic reactions) and better mass and heat transfers, but suffers from difficulties in precise control and shows strong frictional wall effect. Present study was conducted experimentally and numerically to understand fundamental hydrodynamics in MFBs. Experimental work was carried out in four MFBs of 20-4 mm compared to two relatively large beds of 100-50 mm using three types of particles (B347: 347 μm, 2475 kg/m3; B105: 105 μm, 8102 kg/m3; A63: 63.8μm, 2437 kg/m3). The ratio of static bed height (Hs) to bed diameter (Dt) was set between 1-4. Mechanical vibration was applied to the 4 mm bed. A new method for flow regimes diagnosis was developed based on pressure fluctuation analyses, which mainly include calculating the standard deviation, autocorrelation function, probability density function, power spectral density function and time-frequency analysis. Numerical simulations were performed under Eulerian-Eulerian framework in 2D. Six flow regimes were identified: fixed bed, bubbling, bubbling/slugging, slugging, slugging/turbulent and bubbling/turbulent. Partial fluidization is encountered at Hs/Dt=1-2 while slugging prevails quickly after minimum fluidization at Hs/Dt=3-4. In the 4 mm bed, fluidization of B347 particles show better fluidization quality, while an increase in Umf is observed for B105 and A63 particles. Mechanical vibration reduces partial fluidization, thus resulting in larger ΔP and smaller Umf. A larger Umb and a delayed Uc were obtained as well. Results by simulations agree reasonably well with experimental data
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Bonnefoy, Félicien. "Modélisation expérimentale et numérique des états de mer complexes." Nantes, 2005. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010065.
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L'étude de la houle multi-directionnelle fait partie des objectifs prioritaires du Laboratoire de Mécanique des Fluides, récemment doté d'un bassin de houle de grandes dimensions. Pour exploiter au mieux ces nouvelles capacités, l'objectif de cette thèse est d'acquérir des compétences concernant autant la génération des vagues directionnelles et l'analyse des mesures que la compréhension fine des phénomènes non linéaires associés à la houle. Pour aider à la compréhension et à la maîtrise des effets non linéaires, deux modèles numériques reproduisant dans le domaine temporel toutes les fonctionnalités du bassin sont développés et validés (générateur de type serpent, murs latéraux, plage absorbante, profondeur finie). Ces modèles sont basés sur une méthode spectrale de résolution des équations potentielles. Le premier modèle est développé au second ordre en série de perturbation ; le second en non linéaire complet (approximation HOS). Les techniques de génération existantes s'appuyant sur la réflexion sur les murs latéraux pour agrandir la zone de mesure utile sont employées dans les bassins numériques et expérimental. Le développement d'une solution analytique fréquentielle de la génération au second ordre permet de corriger le mouvement batteur en supprimant les ondes libres parasites dues aux non-linéarités. Le problème de la reproduction déterministe de séquences de houle est abordé à travers l'étude des paquets de vagues focalisés. En 2D, un modèle partiel au troisième ordre estime les vitesses de phase non linéaires nécessaires à la prédiction correcte du mouvement batteur. En 3D, un modèle linéaire est employé pour traiter de la directionnalitéThe study of directional waves belongs to the top priorities of the Laboratoire de Mécanique des Fluides, recently equipped with a large-sized wave basin. To exploit these new capacities as well as possible, the objective of this PhD is to acquire competences relating to as much the generation of the directional waves and the data analysis as the fine comprehension of the nonlinear phenomena involved with waves. To help the comprehension and control of these nonlinear effects, two numerical time domain models are developed and validated, reproducing all the features of the physical basin (segmented wavemaker, sidewalls, absorbing beach, finite depth). Both based on a spectral method of resolution of the potential equations, the first one is developed at second order in wave steepness while the second accounts for the fully nonlinear equations through an High-Order Spectral approximation. Generation techniques using sidewalls reflection to increase the size of the usable zone in case of oblique waves are implemented in both numerical of physical basins. A second order frequency domain analytical solution of the generation problem for oblique waves is developed and leads to the correction of the wavemaker motion to suppress the spurious free waves due to non-linearities on the wavemaker. The problem of the deterministic reproduction of steep events is tackled. In 2D, an original third order technique is proposed to accurately estimate the nonlinear phase velocities required to build the wavemaker motion. In 3D, a linear approach is followed to deal with the directionality of the focusing waves
Conference papers on the topic "Hydrodynamique numérique"
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BISCARA, Laurie, Thierry SCHMITT, Stéphanie CORREARD, and Ronan CREACH. "Modèles numériques de bathymétrie pour la prévision hydrodynamique du dispositif vigilance vagues-submersions." In Journées Nationales Génie Côtier - Génie Civil. Editions Paralia, 2014. http://dx.doi.org/10.5150/jngcgc.2014.060.
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MENGUAL, Baptiste, Florence CAYOCCA, Franck DUMAS, Pierre LE HIR, and Thierry GARLAN. "Étude de l'impact de la résolution horizontale sur la modélisation numérique de processus hydrodynamiques côtiers et des flux sédimentaires associés." In Journées Nationales Génie Côtier - Génie Civil. Editions Paralia, 2014. http://dx.doi.org/10.5150/jngcgc.2014.051.
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RAFFOURT, Christian, Philippe BARDEY, Sacha TOUATI, and Dominique RETOURNE. "Phénomène d'amplification hydrodynamique à la culée de la grande digue flottante de Monaco : Comparaisons modélisations physiques et numériques, conséquence de la mise en place d'un batardeau." In Journées Nationales Génie Côtier - Génie Civil. Editions Paralia, 2016. http://dx.doi.org/10.5150/jngcgc.2016.083.
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