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Séance de cours

Simulation numérique de flux : procédures et résultats

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 les procédures du solveur et les résultats d'une simulation d'écoulement numérique, y compris les critères de convergence, le post-traitement de la vitesse, de la pression, de la température et de l'énergie cinétique turbulente, ainsi que les observations globales et les améliorations possibles pour la simulation.

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Enseignant·e

Edouard Boujo

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Concepts associés (27)

Turbulence

vignette|Léonard de Vinci s'est notamment passionné pour l'étude de la turbulence. La turbulence désigne l'état de l'écoulement d'un fluide, liquide ou gaz, dans lequel la vitesse présente en tout point un caractère tourbillonnaire : tourbillons dont la taille, la localisation et l'orientation varient constamment. Les écoulements turbulents se caractérisent donc par une apparence très désordonnée, un comportement difficilement prévisible et l'existence de nombreuses échelles spatiales et temporelles.

Simulation de phénomènes

La simulation de phénomènes est un outil utilisé dans le domaine de la recherche et du développement. Elle permet d'étudier les réactions d'un système à différentes contraintes pour en déduire les résultats recherchés en se passant d'expérimentation. Les systèmes technologiques (infrastructures, véhicules, réseaux de communication, de transport ou d'énergie) sont soumis à différentes contraintes et actions. Le moyen le plus simple d'étudier leurs réactions serait d'expérimenter, c'est-à-dire d'exercer l'action souhaitée sur l'élément en cause pour observer ou mesurer le résultat.

Vecteur vitesse

Le vecteur vitesse, nommé parfois vélocité, est une notion de physique qui à la différence de la vitesse comprend un déplacement vers un point. Par exemple, une voiture a une vitesse de 60 km/h mais a une vélocité de 60 km/h vers le nord, le nord étant un point de référence ou de destination pour la voiture. Le terme vélocité est tiré des mots latins velocitas et velox signifiant respectivement rapidité, vitesse, et rapide, prompt, véloce, mots ayant eux-mêmes une origine obscure, mais supposé étant lié à la racine proto-indo-européenne wegh- signifiant "aller, bouger," et "transport dans un véhicule".

Pesanteur

Le champ de pesanteur est le champ attractif qui s'exerce sur tout corps doté d'une masse sur la Terre (ou un autre astre). Il s'agit d'un champ d'accélération, souvent appelé plus simplement pesanteur ou « g ». L'essentiel de la pesanteur terrestre est due à la gravité, mais s'en distingue du fait de l'accélération axifuge induite par la rotation de la Terre sur elle-même. La gravité terrestre découle de la loi universelle de la gravitation de Newton, selon laquelle tous les corps massifs, dont les corps célestes et la Terre, exercent un champ de gravitation responsable d'une force attractive sur les autres corps massiques.

Vitesse angulaire

En mécanique, la ou est une grandeur physique qui représente le taux de variation d'un angle par rapport au temps. C'est l'analogue de la vitesse de translation pour un mouvement de rotation. La vitesse angulaire est définie comme la dérivée par rapport au temps de la position angulaire de l'objet en rotation : Si on dérive une nouvelle fois la vitesse angulaire, on obtient l'accélération angulaire.

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Fluides : Modélisation et simulation

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Accélération, CMS: Motion dans l'avion

Couvre l'accélération, la vitesse constante et le mouvement dans le plan avec des exemples d'objets en chute libre.

Symmetries et lois sur la conservation

Couvre les symétries et les lois de conservation dans la dynamique des fluides, soulignant l'importance de maximiser les symétries dans les systèmes fluides idéaux.

Trajectoires et équations de mouvement

Couvre les trajectoires, les équations de mouvement, les propriétés de vitesse, les composants d'accélération et l'intégration des équations de mouvement.

Analyse des mouvements: Trajectoires et accélération

Explore les trajectoires, les vitesses et les accélérations dans l'analyse des mouvements, y compris les composantes d'accélération tangentielle et normale.

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