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Accueil > Interactions > Interdisciplinaires > Ecoulements multiphasiques : modélisation et simulation

Ecoulements multiphasiques : modélisation et simulation    en

- Equipe : Equations aux dérivées partielles et théorie du contrôle
- Contact : Philippe Helluy

Poche de cavitation derrière un projectile plongé dans de l'eau à une vitesse de 3000 m/s. Les écoulements multiphasiques interviennent dans de nombreux systèmes industriels : génie côtier, réacteurs nucléaires, pompes industrielles. La simulation robuste et précise de tels écoulements est donc essentielle à la fois pour des raisons économiques et de sécurité.

A l’IRMA, nous avons développé depuis plusieurs années, des modèles et des logiciels pour la simulation de différents types d’écoulements multiphasiques : écoulements gaz-particules, écoulements liquide-gaz, écoulements avec transition de phase.
Ces développements s’appuient sur une collaboration de long terme avec un chercheur d’EDF. Nous avons aussi une collaboration formalisée avec l’Allemagne à travers un projet DFG/CNRS. Un des objectifs de ce projet est de développer des modèles mathématiques et numériques pour la simulation des bulles de cavitation. La cavitation est produite dans un liquide à la suite d’une chute de pression. La faible pression induit une transition de phase dans le liquide et l’apparition de bulles de vapeur.

Les modèles existants d’écoulements multiphasiques compressibles sont complexes et impliquent de nombreuses échelles. De plus, ils sont fortement non-linéaires, ce qui conduit à des difficultés numériques liées à la robustesse la précision de la résolution des ondes de choc.

Récemment, une thèse à commencé à l’IRMA sur ce sujet. Le défi est de calculer des bulles de cavitation 3D réalistes sur un calculateur multi-GPU. Ce calculateur est disponible à l’UdS grâce au projet Equip@meso qui a récemment été labellisé "équipement d’excellence".

Image : apparition d’une poche de cavitation derrière un projectile plongé dans de l’eau à une vitesse de 3000 m/s. Le temps varie de t=60 microsecondes (image du haut) à 420 microsecondes (image du bas).

Dernière mise à jour le 14-12-2011