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

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

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

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

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

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

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

Essais AMOVI Paris 11/05/05 1 2 3 4 5

Essais AMOVI fair = 14 Hz D = 12.15 mm Un seul tube flexible Enregistrement du déplacement Analyse fréquentielle Amortissement et fréquence Paris 11/05/05 1 2 3 4 5

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

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

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

Modélisation : équations Fluide: Structure: Interface: Paris 11/05/05 1 2 3 4 5

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Résultats : comparaison avec AMOVI Paris 11/05/05 1 2 3 4 5

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

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

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

Résultats : Étude de convergence Konvergenz, Richardson Extrapolation: Ordre de ~ 1 ; Valeur Convergée : - 2 % d’erreur !! Paris 11/05/05 1 2 3 4 5

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

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

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

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

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

Résultats : Étude d‘un cas théorique Rechnung einer theoretischen Fall: 4 Paris 11/05/05 1 2 3 5

Résultats : Étude d‘un cas théorique Paris 11/05/05 1 2 3 4 5

Résultats : Étude d‘un cas théorique Paris 11/05/05 1 2 3 4 5

Résultats : Étude d‘un cas théorique Paris 11/05/05 1 2 3 4 5

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…) Paris 11/05/05 1 2 3 4 5

! Merci de votre attention ! ? Questions ouvertes Paris 11/05/05