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Thème 2

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

 

Convection dans les gaz raréfiés à bas nombre de Reynolds

 

Cet axe de recherche regroupe un ensemble de travaux dans lesquels le libre parcours moyen des molécules du fluide considéré est de l’ordre de 1/10 de la longueur caractéristique du problème. Sous cette hypothèse, les équations de Navier-Stokes s’appliquent encore mais la raréfaction du fluide au voisinage des parois nécessite de tenir compte de phénomènes absents à plus grande échelle (glissements dynamique et thermique, pompage thermique, …). Ainsi, avec le développement de codes de calcul dédiés (dynamique moléculaire, code milieux continus, codes couplés), dans le cadre des activités transversales du laboratoire, les travaux de l’équipe se sont focalisés sur les activités de recherche suivantes :

 

  • Modélisation multi-échelle d’écoulements dans des micro-canaux par couplage dynamique moléculaire/milieux continus, modélisation hybride Volumes Finis/Dynamique moléculaire pour les écoulements et transferts multi-échelles pour des gaz à grand nombre de Knudsen
  • Modélisation eulérienne continue des écoulements raréfiés à petite échelle, transferts en milieux poreux, écoulements en micro-conduite avec modélisation de lois de parois spécifiques 
  • Modélisation de l’interaction gaz-parois par dynamique moléculaire, simulation des collisions, construction des modèles d’interfaces statistiques et macroscopiques, développement des méthodes d’identification de paramètres
  • Transferts dans des canaux micrométriques caractéristiques de milieux poreux ou de micro-conduites 
  • Développement de modèles de changement d’échelle, de couplage de modèles, et de méthodes numériques originales.

 

Convection turbulente anisotherme dans les fluides non-Newtoniens

 

  • Caractérisation des transferts de quantité de mouvement et de chaleur dans des fluides non-newtoniens en régimes laminaire et turbulent 
  • Modélisation LES dans les fluides non-newtoniens thermodépendants.

 

Convection dans des fluides faiblement chargés en particules micro et nano-métriques

 

  • Caractérisation des lois de transferts dans des fluides chargés en nano-particules 
  • Modalisation Eulérienne et lagrangienne de l’interaction de nano-particules avec des écoulements de gaz porteurs turbulents.

 

Publications associées sur les 3 dernières années

[1] N. Laaroussi , G. Lauriat, S. Raefat, M. Ahachad, M. Garoum, An example of comparison between ISO Norm calculations and full CFD simulations of thermal performances of hollow bricks, J. Building Engineering, in press.

 

[2] Liao Meng, Quy-Dong To, Céline Léonard, Vincent Monchiet, Van Hoang Vo. Strain-induced friction anisotropy between graphene and molecular liquids. Journal of Chemical Physics, 2017, 146 (1)

 

[3] B. Buonomo, G. Lauriat, O. Manca, S. Nardini. Numerical investigation on laminar slot-jet impinging in a confined porous medium in local thermal non-equilibrium. International Journal of Heat and Mass Transfer, Elsevier, 2016, 98, pp.484-492

 

[4] B. Buonomo, O. Manca, G. Lauriat. Forced convection in porous micro-channels with viscous dissipation in local thermal non-equilibrium conditions. International Communications in Heat and Mass Transfer, Elsevier, 2016, 76, pp.46-54

[5] Sy-Tuan Nguyen, Duc-Chinh Pham, Minh-Ngoc Vu, Quy-Dong To. On the effective transport properties of heterogeneous materials. International Journal of Engineering Science, Elsevier, 2016, 104, pp.75-86

 

[6] Viet-Thanh To, Quy-Dong To, Vincent Monchiet. On the Inertia Effects on the Darcy Law: Numerical Implementation and Confrontation of Micromechanics-Based Approaches. Transport in Porous Media, Springer Verlag, 2016, 111

 

[7] Van Huyen Vu, Benoît Trouette, Quy-Dong To, Eric Chénier. Multi-scale modelling and hybrid atomistic-continuum simulation of non-isothermal flows in microchannels. Microfluidics and Nanofluidics, Springer Verlag, 2016

 

[8] Romain Grenier, Quy-Dong To, María Pilar De Lara-Castells, Céline Léonard. Argon Interaction with Gold Surfaces: Ab Initio-Assisted Determination of Pair Ar-Au Potentials for Molecular Dynamics Simulations. Journal of Physical Chemistry A, American Chemical Society, 2015, 119 (26), pp.6897-6908

 

[9] T.T. Pham, T. Lemaire, Evangéline Capiez-Lernout, Marius Lewerenz, Quy-Dong To, et al.. Properties of water confined in hydroxyapatite nanopores as derived from molecular dynamics simulations. Theoretical Chemistry Accounts: Theory, Computation, and Modeling, Springer Verlag, 2015, 134 (5), pp.59

 

[10] Quy-Dong To, Thanh Tung Pham, V. Brites, Céline Léonard, Guy Lauriat. Multiscale study of gas slip flows in nanochannels. Journal of Heat Transfer, American Society of Mechanical Engineers, 2015, 137 (9), pp.091002

 

[11] Quy-Dong To, Céline Léonard, Guy Lauriat. Free-path distribution and Knudsen-layer modeling for gaseous flows in the transition regime. Physical Review Online Archive (PROLA), American Physical Society, 2015, 91 (2), pp.023015

 

[12] P. S. Gnambode, P. Orlandi, Meryem Ould-Rouiss, Xavier Nicolas. Large-Eddy simulation of turbulent pipe flow of power-law fluids. International Journal of Heat and Fluid Flow, Elsevier, 2015, 54, pp.196-210

 

[13] Quy-Dong To, Van-Huyen Vu, Guy Lauriat, Céline Léonard. Boundary conditions for gas flow problems from anisotropic scattering kernels. Journal of Mathematical Physics, American Institute of Physics (AIP), 2015, 56 (10), pp.103101

 

[14] Yun Mei Luo, Luc Chevalier, Françoise Utheza, Xavier Nicolas. Simplified modeling of the convection and radiation heat transfers during the infrared heating of PET sheets and preforms Nomenclature. International Polymer Processing, 2015, 30 (5), pp.554-565

 

[15] F. Ordonez, C. Caliot, F. Bataille, G. Lauriat, Improvement of Radiative Performances of High Temperature Solar Particle Receivers Using Coated Particles and Mixtures, ASME J. Solar Energy Engineering, 137(2), 2015, Art. Number: 021009

Dernière mise à jour : 04/07/2017
       

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