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X-collège Paris 11/05/05 Calcul d´instabilités en interaction fluide-structure.

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1 X-collège Paris 11/05/05 Calcul d´instabilités en interaction fluide-structure

2 X-collège Paris 11/05/05 Plan de la présentation 1.Introduction: instabilités fluide-élastiques 2.Essais AMOVI 3.Modélisation 4.Résultats 5.Conclusion 2 5 4 3 1

3 X-collège Paris 11/05/05 2 5 4 3 1 Instabilités fluide-élastiques

4 X-collège Paris 11/05/05 Instabilités fluide-élastiques 2 5 4 3 1

5 X-collège Paris 11/05/05 2 5 4 3 1 Instabilités fluide-élastiques

6 X-collège Paris 11/05/05 Effets inertiels : masse ajoutée Effets visqueux : amortissement ajouté Amortissement structurel Instabilités fluide-élastiques 2 5 4 3 1

7 X-collège Paris 11/05/05 Masse, amortissement et rigidité ajoutés Amortissement et rigidité de signe quelconque Instabilités fluide-élastiques 2 5 4 3 1

8 X-collège Paris 11/05/05 Essais AMOVI 1 5 4 3 2

9 X-collège Paris 11/05/05 Essais AMOVI f air = 14 Hz D = 12.15 mm Un seul tube flexible Enregistrement du déplacement Analyse fréquentielle Amortissement et fréquence 1 5 4 3 2

10 X-collège Paris 11/05/05 Instabilités fluide-élastiques 1 5 4 3 2

11 X-collège Paris 11/05/05 Modélisation : formalisme ALE Déplacement du maillage Règle du trapèze 1 5 4 2 3

12 X-collège Paris 11/05/05 Modélisation : maillage Maillage: environ 150 000 mailles quadrangulaire Δx = 5. 10 -4 m Calcul 2D laminaire 1 5 4 2 3

13 X-collège Paris 11/05/05 Modélisation : équations Fluide: Structure: Interface: 1 5 4 2 3

14 X-collège Paris 11/05/05 Modélisation : algorithme de couplage Résolution fluide Résolution fluide Résolution structure 1 5 4 2 3

15 X-collège Paris 11/05/05 Modélisation : choix du pas de temps 1 5 4 2 3 Δt = 5. 10 -4 s

16 X-collège Paris 11/05/05 Résultats Lâcher avec fluide au repos Lâcher sous écoulement Comparaison avec AMOVI Etude de Convergence Etude d´un cas théorique 1 5 3 2 4

17 X-collège Paris 11/05/05 Résultats: Lâcher avec fluide au repos 1 5 3 2 4

18 X-collège Paris 11/05/05 Résultats : Lâcher avec fluide au repos 1 5 3 2 4

19 X-collège Paris 11/05/05 Résultats : Lâcher avec fluide au repos 1 5 3 2 4

20 X-collège Paris 11/05/05 Résultats Lâcher avec fluide au repos Lâcher sous écoulement Comparaison avec AMOVI Etude de Convergence Etude d´un cas théorique 1 5 3 2 4

21 X-collège Paris 11/05/05 Résultats : lâcher sous écoulement (a) Re = 1789 (b) Re = 2786 (c) Re = 5964 1 5 3 2 4

22 X-collège Paris 11/05/05 Résultats Lâcher avec fluide au repos Lâcher sous écoulement Comparaison avec AMOVI Etude de Convergence Etude d´un cas théorique 1 5 3 2 4

23 X-collège Paris 11/05/05 Résultats : comparaison avec AMOVI 1 5 3 2 4

24 X-collège Paris 11/05/05 Résultats Lâcher avec fluide au repos Lâcher sous écoulement Comparaison avec AMOVI Etude de Convergence Etude d´un cas théorique 1 5 3 2 4

25 X-collège Paris 11/05/05 Résultats : Étude de convergence Extrapolation de Richardson (1) : 1 5 3 2 4

26 X-collège Paris 11/05/05 Résultats : Étude de convergence Extrapolation de Richardson (2) : Ordre : Valeur Convergée: 1 5 3 2 4

27 X-collège Paris 11/05/05 Résultats : Étude de convergence 1 5 3 2 4 Ordre de ~ 1 ; Valeur Convergée : - 2 % derreur !!

28 X-collège Paris 11/05/05 Résultats : Analyse des champs de pressions 1 5 3 2 4

29 X-collège Paris 11/05/05 Résultats : Analyse des champs de vitesses 1 5 3 2 4

30 X-collège Paris 11/05/05 Résultats : Analyse des champs de pression-vitesse 1 5 3 2 4

31 X-collège Paris 11/05/05 Résultats : Analyse des champs de vitesses 1 5 3 2 4

32 X-collège Paris 11/05/05 Résultats Lâcher avec fluide au repos Lâcher sous écoulement Comparaison avec AMOVI Etude de Convergence Etude d´un cas théorique 1 5 3 2 4

33 X-collège Paris 11/05/05 Résultats : Étude dun cas théorique 1 5 3 2 4

34 X-collège Paris 11/05/05 Résultats : Étude dun cas théorique 1 5 3 2 4

35 X-collège Paris 11/05/05 Résultats : Étude dun cas théorique 1 5 3 2 4

36 X-collège Paris 11/05/05 Résultats : Étude dun cas théorique 1 5 3 2 4

37 X-collège Paris 11/05/05 Conclusion et perspectives Calculs AMOVI : Très bons résultats à bas Reynolds (Richardson) Cas théorique : Bons résultats qualitatifs, pas de comparaison possible Perspectives : Compréhension de la physique (animations, étude paramétrique…) 1 4 3 2 5

38 X-collège Paris 11/05/05 ! Merci de votre attention ! ? Questions ouvertes


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