* Chloé Mimeau - MAP5-UMR 8145

Chloé Mimeau

Une méthode numérique de type « vortex hybride  » pour simuler la dynamique de fluides incompressibles en 2D et 3D

mercredi 6 avril 2016, 13h30 - 14h30

Salle de réunion, espace Turing


La simulation numérique de problèmes physiques liés à la dynamique des fluides est aujourd’hui un enjeu primordial que ce soit dans le secteur industriel ou énergétique que dans le secteur médical. Les modèles et les méthodes numériques mis au point afin de réaliser ces simulations doivent donc être capables de décrire le plus efficacement et le plus précisément possible les mécanismes physiques en jeu, tout en étant ancrés dans un contexte mathématique robuste.
La méthode que je présenterai dans cet exposé, appelée méthode vortex hybride, a été conçue dans le but de simuler des problèmes multi-physiques liés à la dynamique d’écoulements incompressibles, régis par les équations de Navier-Stokes. Cet outil numérique est qualifié d’hybride car il est basé sur les deux grandes familles de méthodes servant à discrétiser les équations de la mécanique des fluides, à savoir les méthodes lagrangiennes (où les quantités physiques sont discrétisées sur des particules évoluant dans le domaine physique selon la dynamique du fluide) et les méthodes eulériennes (où les quantités physiques sont discrétisées sur une grille fixe qui « voit passer le fluide « ) .
Après une description générale de cette méthode vortex, je présenterai au travers de simulations numériques les différentes applications que j’ai eu l’occasion de traiter à l’aide de cette approche. Ces applications concerneront plus particulièrement les problèmes suivants :
comment construire un mini-drône avec une aérodynamique optimale à partir de l’observation des ailes des insectes ?
comment un objet immergé dans un fluide et ayant une trajectoire prédéfinie peut-il imposer un mouvement à un autre objet immergé libre, sans le toucher ?
comment peut-on réduire la force de traînée s’exerçant sur un rétroviseur de voiture en ajoutant un revêtement poreux à sa surface?