Couplage des méthodes Lattice Boltzmann sur Réseau et les Eléments Discrets (DEM) pour les simulations des interactions fluide-structure

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Contexte de la thèse
Les problèmes numériques dus aux distorsions des éléments du maillage sont des obstacles majeurs pour la résolution des problèmes d’écoulements de fluides à surface libre et d’interaction fluide structure.
La résolution numérique se fait classiquement avec des méthodes de maillage de types différence finis , volumes finis ou éléments finis. Dans le cas d’un écoulement à grande déformation de la surface libre, comme c’est le cas de déferlement de la houle, ces méthodes ne donnent plus entière satisfaction et donc il falloir envisager des méthodes plus adaptées.
Cette thèse s'inscrit dans le cadre de développements visant la résolution efficace et précise des équations d’écoulements de fluides à surface libre, simulant la propagation et le déferlement de la houle et des courants.



Sujet de thèse et objectifs
Le premier objectif de la thèse sera donc de mener une analyse profonde sur les capacités de la LBM, à résoudre les problèmes d’écoulement de fluide à surface libre, en présence de discontinuité éventuelle de cette surface. De plus, la LBM étant une méthode numérique relativement récente et originale, il est important de pouvoir situer ses performances par rapport à celles des méthodes classiques (Eléments-finis, Volumes Finis) utilisées en CFD. Ainsi, une comparaison rigoureuse devra être menée entre les approches classiques (FEM, VF) et la LBM. Cela nous permettra de déterminer si cette méthode apporte réellement de nouvelles solutions interaction fluide-structure


Collaborations
School of Civil Engineering and Geosciences, University of Newcastle, NE1 7RU, Newcastle, UK.
Université de Paris VI, Institut d'Alembert, UMR CNRS 7190 UPMC
Centre d’Etudes Techniques, Maritimes et Fluviales (CETMEF): Expertise Technique de la navigation