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Thème 1

Modélisation et simulation numérique des transferts convectifs de masse et d’énergie dans des milieux diphasiques

Cette activité regroupe des problèmes dans des milieux fluides hétérogènes (gaz, liquide, particules solides) où les transferts de masse ou/et de chaleur jouent des rôles prépondérants dans la compréhension de la physique. Cette thématique s’appuie sur le développement de codes de calcul originaux et la mise en place de modèles nouveaux pour l’analyse de phénomènes ou configurations physiques non encore complètement compris ou caractérisés.

 

On peut résumer les activités de cet axe en trois contributions majeures :

 

  • En méthodes numériques : Développement de codes de calcul volume finis pour les écoulements diphasiques avec interfaces déformables (Front Tracking, VOF, Level Set) ou particulaires (méthodes de pénalisation, frontières immergées), couplage vitesse-pression (lagrangien augmenté, méthodes de projection, solveurs non-linéaires), Navier-Stokes, Boltzmann, codes/solveurs massivement parallèles 
  • En modélisation : Couplage turbulence/interface/particules et modèles LES, LES des écoulements diphasiques anisothermes, mouillabilité, transferts de chaleurs avec transfert de masse, couplage interfaces à grande échelle (modèles eulériens) et interfaces sous-mailles (modèles lagrangiens ou eulériens), couplage modèles de film et modèles continus 
  • En physique nouvelle : Interaction plasma/jets liquides, effets Marangoni et instabilités hydrodynamiques aux interfaces, atomisation de jets et de nappes liquides, interaction particules/turbulence, lits fluidisés et écoulements particulaires denses, transferts couplés avec changement de phase liquide/solide et calcul des contraintes solides, dynamique de bulles multi-échelles dans des conduites.

 

Fort des collaborations et de l’expérience de l’équipe, les problématiques visées, qu’elles soient fondamentales ou appliquées, concernent la fragmentation de jets ou de nappes liquides, les écoulements à bulle multi-régimes dans des conduites, les échangeurs de chaleurs, la conception de revêtements et de dépôts par projection plasma, le contrôle et la mise en œuvre de matériaux composites, le refroidissement et la lubrification dans les systèmes mécaniques (moteurs par exemples), la caractérisation des systèmes de propulsion terrestres, aéronautiques et spatiaux, les écoulements environnementaux, la santé au travail ou les lits fluidisés pour n’en donner qu’une liste non-exhaustive.

 

 

 

Publications associées sur les 3 dernières années

[1] S. Vincent, M. Tavares, S. Fleau, J.-L. Estivalézes, S. Mimouni, M. Ould-Rouiss, A priori filtering and LES modeling of two-phase flows. Application to phase separation, to appear in Comput. Fluids, 2017

 

[2] S. Mimouni, S. Fleau, S. Vincent, CFD calculations of flow pattern maps and LES of multiphase flows, to appear in Special Issue of Nuclear Eng. Design, 2017

 

[3] A. Ozel, J.C. Brändle de Motta, M Abbas, P. Fede, O Masbernat, S. Vincent, J.-L. Estivalezes, O. Simonin. Particle resolved direct numerical simulation of a liquid-solid fluidized bed: Comparison with experimental data. International Journal of Multiphase Flow, Elsevier, 2017, 89, pp.228-240

 

[4] Jorge Cesar Brandle de Motta, Jean-Luc Estivalezes, E Climent, Stéphane Vincent. Local dissipation properties and collision dynamics in a sustained homogeneous turbulent suspension composed of finite size particles. International Journal of Multiphase Flow, Elsevier, 2016, 85, pp.369-379

 

[5] Solène Fleau, Stephane Mimouni, Nicolas Mérigoux, Stéphane Vincent. Validation of a multifield approach for the simulations of two-phase flows. Computational Thermal Sciences, 2016

 

[6] Jean-Paul Caltagirone, Stéphane Vincent. A Kinematics Scalar Projection Method (KSP) for Incompressible Flows with Variable Density. Open Journal of fluid Dynamics, Scientific Research, 2015, pp.171-182

 

[7] F Girard, E Meillot, Stéphane Vincent, L Bianchi. Contributions to heat and mass transfer between a plasma jet and droplets in suspension plasma spraying. Surface and Coatings Technology, Elsevier, 2015, pp.278-283

 

[8] Stéphane Vincent, Cédric Le Bot, Frédéric Sarret, Erick Meillot, Jean-Paul Caltagirone, et al.. Penalty and Eulerian–Lagrangian VOF methods for impact and solidification of metal droplets plasma spray process. Computers and Fluids, Elsevier, 2015, pp.32-41

 

Dernière mise à jour : 04/07/2017
       

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