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Séance de cours

La méthode du volume fini

Dans cours

ME-474: Numerical flow simulation

This course provides practical experience in the numerical simulation of fluid flows. Numerical methods are presented in the framework of the finite volume method. A simple solver is developed with Matlab, and a commercial software is used for more complex ...

Description

Cette séance de cours couvre la méthode des volumes finis pour la simulation numérique de flux, en se concentrant sur la diffusion constante en conduction thermique 1D et 2D. Les sujets abordés comprennent les conditions aux limites, les équations algébriques linéaires et l'assemblage du système algébrique. La présentation montre également la diffusion 1D avec MATLAB et discute de l'approximation des intégrales de surface et des intégrales de volume.

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Enseignant·e

Edouard Boujo

Source officielle

Proximité ontologique

Mathématiques

Mathématiques discrètes: Méthode des éléments finis

Concepts associés (32)

Intégrale de surface

En mathématiques, une intégrale de surface est une intégrale définie sur toute une surface qui peut être courbe dans l'espace. Pour une surface donnée, on peut intégrer sur un champ scalaire ou sur un champ vectoriel. Les intégrales de surface ont de nombreuses applications : par exemple, en physique, dans la théorie classique de l'électromagnétisme. Pour exprimer de façon explicite l'intégrale de surface, il faut généralement paramétrer la surface S en question en considérant un système de coordonnées curvilignes, comme la longitude et la latitude sur une sphère.

Intégrale multiple

vignette|Fig. 2. Intégrale double comme volume du solide situé entre un domaine du plan xy et la surface image de ce domaine par une fonction. En analyse mathématique, l'intégrale multiple est une forme d'intégrale qui s'applique aux fonctions de plusieurs variables réelles. Les deux principaux outils de calcul sont le changement de variables et le théorème de Fubini. Ce dernier permet de ramener de proche en proche un calcul d'intégrale multiple à des calculs d'intégrales simples, et d'interpréter le « volume » d'un domaine « simple » de dimension n (ou son hypervolume si n > 3) comme l'intégrale d'une fonction de n – 1 variables (Fig.

Condition aux limites de Dirichlet

En mathématiques, une condition aux limites de Dirichlet (nommée d’après Johann Dirichlet) est imposée à une équation différentielle ou à une équation aux dérivées partielles lorsque l'on spécifie les valeurs que la solution doit vérifier sur les frontières/limites du domaine. Pour une équation différentielle, par exemple : la condition aux limites de Dirichlet sur l'intervalle s'exprime par : où et sont deux nombres donnés.

Condition aux limites de Robin

En mathématique, une condition aux limites de Robin (ou de troisième type) est un type de condition aux limites portant le nom du mathématicien français Victor Gustave Robin (1855-1897), qui a travaillé dans le domaine de la thermodynamique. Elle est également appelée condition aux limites de Fourier. Imposée à une équation différentielle ordinaire ou à une équation aux dérivées partielles, il s'agit d'une relation linéaire entre les valeurs de la fonction et les valeurs de la dérivée de la fonction sur le bord du domaine.

Cauchy boundary condition

In mathematics, a Cauchy (koʃi) boundary condition augments an ordinary differential equation or a partial differential equation with conditions that the solution must satisfy on the boundary; ideally so as to ensure that a unique solution exists. A Cauchy boundary condition specifies both the function value and normal derivative on the boundary of the domain. This corresponds to imposing both a Dirichlet and a Neumann boundary condition. It is named after the prolific 19th-century French mathematical analyst Augustin-Louis Cauchy.

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Séances de cours associées (53)

La 2e loi de Newton : la dynamique des fluides

Discute de la 2e loi de Newton dans la dynamique des fluides et des fluides newtoniens incompressibles.

Diffusion: Vue macroscopique

Explore la diffusion d'un point de vue macroscopique, en mettant l'accent sur la dérivation de l'équation de diffusion par la conservation de masse et la loi de flux fixe.

Diffusion thermique: Conservation et loi de Fourier

Explique la conservation de l'énergie et la loi de Fourier en matière de diffusion thermique.

Transport thermique: Conduction, Convection, Radiation

Explore le transport de chaleur par conduction, convection et rayonnement dans les microsystèmes et nanosystèmes.

Équation de chaleur en 1D: Chapitre 12

Explore l'équation de chaleur en 1D, en mettant l'accent sur la conservation de l'énergie thermique et les méthodes de solution numérique.

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Concepts associés (32)

Intégrale de surface

Intégrale multiple

Condition aux limites de Dirichlet

Condition aux limites de Robin

Cauchy boundary condition

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