Titre original :

Modélisation des écoulements complexes : application aux géo-fluides viscoélastiques

Mots-clés en français :
  • Hydrodynamique -- Thèses et écrits académiques
  • Fluides, Mécanique des -- Thèses et écrits académiques
  • Écoulement polyphasique -- Thèses et écrits académiques
  • Turbulence -- Simulation par ordinateur
  • Vagues -- Simulation par ordinateur
  • Couche limite
  • Écoulement laminaire -- Simulation par ordinateur
  • Viscoélasticité -- Modèles mathématiques

  • Langue : Français
  • Discipline : Sciences physiques. Mécanique
  • Identifiant : Inconnu
  • Type de mémoire : Habilitation à diriger des recherches
  • Date de soutenance : 01/01/2007

Résumé en langue originale

Mes activités de recherche postérieures au doctorat se scindent en deux grandes thématiques autour desquelles s'articulera le plan de l'exposé. La première partie porte sur la dynamique des fluides de l'environnement. Dans cette thématique, on s'intéresse d'abord aux écoulements violents impliquant une surface libre déformable. On décrira notamment des expériences effectuées en laboratoire reproduisant des impacts de vagues dans un réservoir, ainsi que des vagues stationnaires fortement non-linéaires à crête aplatie. Nous considérons ensuite la problématique générale de la couche limite du fond marin en eau peu profonde, avec comme thèmes sous-jacents les interactions houle-courant et le transport sédimentaire en suspension. On illustrera ceci par une modélisation numérique originale du système complexe courant turbulent - houle - sédiment non-cohésif en suspension, et par des mesures en mer réalisées sur le littoral de la région Nord-Pas-De-Calais. La seconde partie porte sur les écoulements de fluides viscoélastiques, c'est-à-dire dont le comportement est intermédiaire entre le fluide classique purement visqueux et le solide classique purement élastique. Dans ce domaine, on s'intéresse d'abord au développement de modèles algèbriques viscoélastiques. Ces modèles algèbriques semi-explicites visent à simplifier les modèles rhéologiques usuels basés sur une équation aux dérivées partielles pour chaque composante de tension. L'exposé s'achévera sur la présentation de simulations numériques du phénomène de Toms. Il s'agit du phénomène très étonnant de réduction de la traînée turbulente par adjonction en faible quantité d'un polymère de forte densité dans un solvant plus léger tel que l'eau. On aborde ceci par des simulations directes (DNS) effectuées sur une machine massivement parallèle, et par une approche novatrice par simulation des grandes échelles (LES).

  • Directeur(s) de thèse : Mompéan, Gilmar

AUTEUR

  • Thais, Laurent
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