Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Mécanique des fluides – Simulation par ordinateur“

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Zeitschriftenartikel zum Thema "Mécanique des fluides – Simulation par ordinateur"

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Gama, Amor, Mourad Haddadi und Ali Malek. „Etude et réalisation d’un concentrateur cylindro parabolique avec poursuite solaire aveugle“. Journal of Renewable Energies 11, Nr. 3 (30.09.2008). http://dx.doi.org/10.54966/jreen.v11i3.94.

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Dans le domaine de l’électricité solaire, il semble que la technologie des concentrateurs cylindro paraboliques soit la plus économique et la plus robuste. Nous nous sommes proposés dans ce travail d’effectuer l’étude et la réalisation pratique d’un tel concentrateur ayant une ouverture de 4 m2 et muni d’un système de poursuite solaire. Après une étude théorique du sujet, nous avons établi un dimensionnement de la courbe parabolique suivie d’une simulation de son fonctionnement. Nous avons ensuite, après réalisation, procédé au montage des différents éléments du système notamment le concentrateur cylindro-parabolique (CCP) avec sa structure porteuse et le circuit fermé du fluide caloporteur, ainsi que le dispositif mécanique de poursuite solaire avec ses cartes électroniques programmées. Un logiciel, conçu à cet effet, pilote le dispositif et permet entre autres d’assurer l’acquisition de certains paramètres par l’intermédiaire d’un enregistreur communiquant à travers le port série d’un ordinateur.
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Boudali Errebai, Farid, Lotfi Derradji, Yassine Maoudj, Mohamed Amara und Abderrahmane Mokhtari. „Confort thermique d’un local d’habitation: Simulation thermoaéraulique pour différents systèmes de chauffage“. Journal of Renewable Energies 15, Nr. 1 (23.10.2023). http://dx.doi.org/10.54966/jreen.v15i1.303.

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Le choix du mode de chauffage dans une habitation est un facteur important pour assurer le confort des habitants, ainsi que la réduction des besoins en chauffage, qui elle-même participe à la réduction des gaz à effet de serre. Nous présentons dans ce cadre, une étude qui consiste à faire des simulations numériques du comportement thermo-aéraulique des ambiances intérieures des locaux d’habitation, en utilisant un logiciel de mécanique des fluides. L’objectif principal de ce travail est l’évaluation du confort thermique dans le local en comparant les résultats numériques obtenus pour un local d’habitation chauffé par différents systèmes. Les résultats obtenus montrent que l’utilisation d’un système de chauffage par plancher chauffant dans un local d’habitation permet d’assurer un meilleur confort thermique.
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Dissertationen zum Thema "Mécanique des fluides – Simulation par ordinateur"

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Pouchol, Mickaël. „Structures hiérarchiques pour la simulation de fluides“. Limoges, 2010. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/93ee02e3-c56f-4e8f-9b5a-8300d06a4c15/blobholder:0/2010LIMO4025.pdf.

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La simulation de l’écoulement des fluides comme l’eau ou la fumée est un des phénomènes naturels les plus traités par la communauté de l’informatique graphique. Parmi ces méthodes, les méthodes lagrangiennes, représentant le fluide à l’aide de particules, sont souvent préférées car elles permettent d’utiliser moins de ressources, elles restent cependant coûteuses en temps de calculs et nécessitent l’usage de structures de données adaptées lors de différentes phases. Nous proposons donc d’utiliser une structure de hachage hiérarchique afin de traiter la phase de détection de collisions avec des objets répartis de manière irrégulière et de tailles très différentes. L’utilisation de plusieurs niveaux de hachages permet de bénéficier de la cohérence spatiale des objets et de réduire significativement les collisions de hachage. Les méthodes adaptatives permettent d’allouer efficacement les ressources de calculs dans les zones importantes du fluide en faisant varier la taille des particules de la simulation. Dans cette situation, une structure de hachage ou de grille hiérarchique permet de traiter efficacement la phase de recherche de voisinage en insérant chaque particule dans le niveau de la grille approprié mais aussi de déterminer les zones de fusion ou de subdivision grâce à des critères locaux. Enfin la phase de visualisation du fluide représente un défi car le résultat est directement sanctionné par le spectateur. Dans le cas des méthodes lagrangiennes, la méthode des blobs traditionnellement utilisée ne permet pas d’obtenir une surface de qualité. Nous utilisons pour cette tâche la méthode des surfaces variationnelles
Fluid flow simulation such as water or smoke is one of the most covered natural phenomena in the computer graphics community. Among these methods, lagrangian ones which divide the fluid into a set of particles, are usually favored for their efficiency, however they require suitable data structures in several steps to reduce their high computation times. We suggest to use a hierarchical hash table to handle the collision detection step with irregularly distributed and objects with variable sizes. The use of several hash levels allows to benefit from objects spatial coherence and to drastically reduce hash collisions. Adaptive methods allow to efficiently allocate computational resources to significant fluid regions by varying particles sizes during the simulation. In this case a hierarchical grid or hash table structure allows to efficiently handle nearest neighbors search by inserting each particle in the appropriate grid level, and also allows to define appropriate merging or splitting regions with local criteria. Finally the visualization step is challenging because the end-user will appreciate the final result directly. For lagrangian methods, the most common way to deal with this problem is to use blob-based methods that do not yield satisfying results ; we use the variational surface method for this task
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Michel, Bertrand. „Contribution à la simulation numérique efficace des écoulements dans les prises d'air supersoniques“. Paris, ENSAM, 2004. http://www.theses.fr/2004ENAM0014.

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Un outil numérique est développé pour simuler une hiérarchie de cas d'épreuve représentatifs des phénomènes physiques complexes qui se produisent dans les prises d'air supersoniques : interaction choc / couche limite de plaque plane, écoulement stationnaire dans une prise d'air générique avec système de contrôle par paroi perforée, écoulement instationnaire dans une prise d'air générique avec contre-pression aval fluctuante. Les écoulements transsoniques turbulents étudiés sont décrits à l'aide des équations de Navier-Stokes moyennées (RNAS) fermées par un modèle de turbulence élaboré existant, modèle aux tensions de Reynolds sans distance à la paroi ; un classique modèle de turbulence est également mis en oeuvre pour évaluer l'apport du modèle RSM. Les équations RANS sont discrétisées à l'aide d'un schéma compact original, dit schéma basé sur le résidu ; des schémas décentrés classiques (Van Leer et AUSM+) sont également utilisés à titre de comparaison. La simulation d'un dispositif de contrôle par paroi perforée est réalisée en modélisant le dispositif à l'aide de différentes "lois" proposées dans la littérature (Darcy, Poll, Böhning-Doerffer), qui peuvent ainsi être comparées les unes aux autres. L'influence des paramètres numériques propres à chaque configuration est soigneusement étudiée ; des comparaisons calcul / expérience sont systématiquement effectuées, ainsi que des comparaisons entre les différents schémas et modèles mis en oeuvre. La capacité de l'association schéma basé sur le résidu / modèle RSL à simuler efficacement des écoulements dans les prises d'air supersoniques est ainsi démontrée.
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Joubert, de la Motte Pascal. „Schéma à pas de temps caractéristique pour l'aérodynamique transsonique et conception aéroélastique optimale d'aile de grand allongement“. Paris, ENSAM, 2007. https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-00144844.

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Le logiciel Aerolog de MBDA est usuellement mis en oeuvre pour la simulation d'écoulements compressibles stationnaires autour de géométries complexes. Le schéma de Lax-Wendroff-Ni, à distribution de résidu, est associé à une technique de lissage implicite des résidus pour assurer un faible coût par itération et une mise en oeuvre flexible pour des géométries complexes avec des maillages multidomaines. Afin d'améliorer l'efficacité du code pour la simulation d'écoulements instationnaires, on propose dans ce travail un schéma décentré original, dit à pas de temps caractéristique, dont le support compact permet de préserver les traitements aux frontières et aux raccords existants. Ce schéma est associé à une nouvelle phase implicite, dite sans matrice, et mis en oeuvre dans le cadre d'une technique de pas de temps fictif. Les résultats fournis par cette nouvelle approche sont analysés du point de vue de l'efficacité et de la précision pour des écoulements stationnaires et instationnaires autour de profils et de gouvernes et comparés à ceux produits par l'approche existante. Un problème de conception optimale d'une aile est ensuite étudié dans le cadre de l'aéroélasticité statique : les effets aéroélastiques associés à l'évidement des ailes d'un missile de croisière sont exploités dans le but de maximiser la portée de l'engin. Une chaîne de calcul aéroélastique entièrement automatisée est mise en place pour permettre une étude numérique de ces effets et une première étude paramétrique est menée afin d'évaluer la pertinence des paramètres retenus et la précision des méthodes utilisées
The MBDA Aerolog software is commonly used for computing steady compressible flows over complex geometries. The residual-distribution scheme of Lax-Wendroff-Ni is coupled with an implicit residual smoothing technique to provide a low cost per iteration and a flexible use in multi-block computational domains. In order to improve the code efficiency for the simulation of unsteady flows a so-called characteristic timestep upwind scheme is proposed in this work: its compact stencil allows to preserve the existing boundary and interface treatments. This scheme is coupled with a new matrix-free implicit stage and applied in the framework of a dual time-step technique. The results provided by this new approach are analyzed from the viewpoint of accuracy and efficiency for steady and unsteady flows over airfoils and rudders and compared with those produced by the existing method. The optimal design of a wing is studied next in the context of static aeroelasticity: since the wings of a cruise missile are hollowed out, one seeks to take advantage of the associated aeroelastic effects to maximise the range of the missile. A fully automated aeroelastic computational chain is developed to perform a numerical study of these effects and a first parametric study is carried out to assess the relevance of the chosen parameters and the accuracy of the methods employed
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Cherubini, Stefania. „Linear and non-linear global instability of attached and separated boundary-layer flows over a flat plate“. Paris, ENSAM, 2010. http://www.theses.fr/2010ENAM0012.

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The aim of this thesis is to describe the linear and non-linear dynamics of both attached and separated boundary-layer flows over a flat plate at low Reynolds numbers. The linear dynamics, driven by the interactions among the non-orthogonal eigenvectors, is studied using two global instability approaches: the global eigenvalue analysis and the direct-adjoint optimization. In these global instability analysis no spatial structure is assumed a-priori for the perturbation, and the convective effects due to the high non-parallelism of the flow are taken into account. In the case of the separated boundary-layer flows, it has been clarified the role of the following features in the onset of unsteadiness: i) the strong two-dimensional convective amplification; ii) the non-normality effects such as the 'flapping' phenomenon; iii) the high sensitivity to external forcing; iv) the globally unstable three-dimensional mode. Concerning the attached boundary layer, the aim has been to identify localized perturbations characterized by more than one frequency in the streamwise and/or spanwise direction, inducing a strong energy amplification. In order to assess the effects of non-linearity on the instability mechanisms identified by the global linear stability analysis, direct numerical simulations have been performed in a two- and three-dimensional framework for both the attached and separated boundary-layer flows. The dynamics of the perturbations which most easily brings the flows on the verge of turbulence have been studied. Different scenarios of transition have been observed, and the mechanisms leading the flow to turbulence have been analyzed in detail
Le but de cette thèse est de décrire en détail la dynamique linéaire et non linéaire d'une couche limite attachée sur une plaque plane à bas nombre de Reynolds. La dynamique linéaire, pilotée par les interactions entre les vecteurs propres non-orthogonaux, est étudiée à travers deux méthodes différentes d’instabilité globale : une analyse globale aux vecteurs propres et une optimisation directe-adjointe. Dans ces analyses globales, aucune structure spatiale n’est imposée à priori pour la perturbation, les effets convectifs dus au fort non parallélisme de l’écoulement sont pris en compte. Pour le cas de la couche limite décollée, le déclenchement des instationnarités a été clarifié : i) pour une forte amplification des perturbations de nature convective et bidimensionnelle ; ii) pour des effets de non normalité longitudinale engendrant le phénomène du flapping ; iii) pour une forte sensibilité vis-à-vis d’un forçage harmonique ; iv) pour un monde tridimensionnel globalement instable. Pour une couche limite attachée, le but a été d’identifier les perturbations localisées caractérisées par des fréquences multiples dans les directions longitudinales et transversales de l’écoulement, induisant une amplification de l’énergie des perturbations. Pour évaluer les effets les effets de la non linéarité dans les mécanismes d’instabilité identifiés par les analyses de stabilité globale, des simulations numériques directes ont été réalisées pour les écoulements de couche limite attachées ou décollées, bidimensionnelles et tridimensionnelles. La dynamique des perturbations permettant une plus rapide vers la turbulence a été étudiée. Différents scénarios de transition ont été observés, les différents mécanismes de transition ont été analysés
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Mougin, Guillaume. „Interactions entre la dynamique d'une bulle et les instabilités de son sillage“. Toulouse, INPT, 2001. http://www.theses.fr/2001INPT042H.

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Ce travail est consacré à la détermination du rôle du sillage sur les instabilités de trajectoires des bulles isolées en ascension dans un liquide au repos. Pour la première fois, une étude du sillage d'une bulle fixe et de forme imposée dans un écoulement uniforme est réalisée par résolution directe tridimensionnelle et instationnaire des équations de Navier-Stokes. La forme de la bulle est ellipsoi͏̈dale avec un rapport de forme compris entre 2 et 2,5, et le nombre de Reynolds considéré s'élève jusqu'à 3000. Les différentes étapes de l'évolution du sillage sont décrites et comparées avec le cas plus classique du sillage d'une sphère solide. Les deux cas d'écoulement présentent des instabilités et des topologies de sillage similaires, bien que le mode de génération de la vorticité à la surface du corps soit différent. Afin d'établir le lien entre ces instabilités de sillage et les instabilités de trajectoire des bulles millimétriques, un outil numérique couplant les équations du mouvement d'un corps rigide libre de se déplacer est développé. Cette modélisation, appliquée à une bulle de forme ellipsoi͏̈dale imposée afin de séparer les effets de sillage des effets de la déformation de la bulle, permet de retrouver les trajectoires en zigzag et en hélice observées expérimentalement. Une description fine des structures tourbillonaires qui se développent dans le sillage et une étude de l'évolution des efforts hydrodynamique subis par la bulle montrent finalement comment le système couplé aboutit à ces trajectoires.
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Castaldi, Stéphane. „Étude de la turbulence cinématiquement homogène isotrope et massiquement inhomogène par simulation numérique directe“. Toulouse, INPT, 1999. http://www.theses.fr/1999INPT008H.

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On aborde dans cette thèse l'étude théorique et numérique de la Turbulence Cinématiquement Homogène Isotrope et Massiquement Inhomogène (T. C. H. I. M. I. ). A travers cette configuration, notre travail a permis de mettre en évidence certains mécanismes fondamentaux relatifs à la classe des écoulements turbulents basse vitesse à masse volumique variable. A l'aide d'une méthode pseudo-spectale classique, un outil numérique a été développé permettant la simulation directe de la T. C. H. I. M. I. . Cet écoulement turbulent à faible nombre de Mach mélange des poches de gaz de masse volumique différente, dont le rapport de densité initial vaut 5. Pour étudier l'influence de la variation de masse volumique constante, la situation à masse volumique variable est comparée au cas isovolume à travers différents moments statistiques. Dans le but d'accentuer les effets de densité, notre analyse s'est également orientée vers la détermination des facteurs susceptibles d'engendrer des modifications cinématiques plus significatives. Pour ce faire, des bilans spectraux d'énergie cinétique et d'enstrophie ont, entre autre, été mis en place. Différents calculs ont été conduits, amenant à une meilleure compréhension des mécanismes prépondérants dans cette situation
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Sergent, Emmanuel. „Vers une méthodologie de couplage entre la simulation des grandes échelles et les modèles statistiques“. Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2002. http://www.theses.fr/2002ECDL0019.

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La simulation numérique en mécanique des fluides turbulents est basée sur trois approches différentes : la simulation directe (DNS), la simulation des grandes échelles (LES) et les méthodes statistiques RANS. Le travail réalisé lors de cette thèse vise à définir une méthodologie de couplage entre LES et RANS. Ces deux approches sont en effet complémentaires pour des applications industrielles. Les méthodes RANS calculent l'écoulement global, la LES sert de "zoom" autour d'une zone précise de la géométrie. Dans le but de réaliser le couplage, trois approches sont adoptées : une pour un couplage dans le sens RANS vers LES (MV), une dans le sens LES vers RANS et une pour le couplage tangent. Après une série de tests d'optimisation du choix des paramètres intervenant dans la MV, ces trois techniques ont été appliquées à un cas académique : l'écoulement entre deux plaques planes parallèles. Enfin la méthode a été testée sur un écoulement plus complexes : l'écoulement autour d'une marche montante-descendante
The numerical simulation in turbulent fluids mechanics is based on three different approaches. Direct Numerical Simulation (DNS), Large Eddy Simulation (LES) and statistical RANS methods. The work completed in this Phd aims at defining a coupling methodology between LES and RANS. These two approaches are indeed complementary for industrial applications. RANS methods will calculate the total flow field and LES will be used as "zoom" in a precise zone of the geometry. With an aim of carrying out the coupling, three approaches are adopted : one for a coupling in the direction RANS towards LES (named MV), one in the direction LES towards RANS and for tangent coupling. After a series of tests aiming at optimizing the choice of the parameters involved in the MV, these three techniques were applied to an academic case : the flow between two parallel plane plates. Finally the MV method was tested on a more complex flow : the flow around a forward-backward facing step
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Agbaglah, Gbémého Gilou. „Dynamique et instabilité des nappes liquides“. Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066195.

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Cette thèse présente des études numériques et théoriques de la dynamique et de la stabilité du bourrelet formé au bord libre d'une nappe liquide sous l'effet de la capillarité. Des simulations 2D d’une nappe liquide se rétractant dans un milieu gazeux (plus précisément pour un système air/eau) ont été menées. Deux régimes différents en fonction du nombre d’Ohnesorge ont été observés. Un écoulement laminaire à l’intérieur du bourrelet pour des valeurs élevées du nombre d’Ohnesorge et un état d'équlibre, atteint après une rapide transition, tandis que pour les faibles valeurs, un écoulement turbulent est généré à l’intérieur du bourrelet et est responsable de grandes oscillations de la taille de ce dernier et de l'épaisseur de la zone de pincement de la nappe. Un nouveau modèle de stabilité linéaire prenant en compte la variation temporelle du rayon du bourrelet est ensuite proposé et comparé à des simulations numériques 3D d'une nappe liquide se rétractant dans un milieu gazeux. La formation d'un doigt liquide et le détachement d'une goutte ont été obtenus numériquement. Des simulations de l'impact d'une goutte d'huile de silicone sur un film mince du même liquide montrent que la structure des doigts liquides formés au bord de la corolle lors du splash est la même que dans le cas de la digitation au bord de la nappe liquide plane.
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Vintimiglia, Anne-Sophie. „Implémentation d'une cinétique de cristallisation des polymères dans une simulation numérique bidimensionnelle par éléments finis : application à l'injection des thermoplastiques et au procédé push-pull“. ENSMP, 1999. http://www.theses.fr/1999ENMP0868.

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Ce travail concerne la prise en compte d'une cinétique de cristallisation dans un code par éléments finis bidimensionnel de remplissage de moule par des thermoplastiques. Il s'agit de calculer la cristallisation et d'en déduire l’épaisseur solide de polymère formée pendant le remplissage, en injection conventionnelle et en injection push-pull. La cinétique est basée sur le modèle d'avrami-evans-kolmogorov écrit sous forme différentielle. L’équation de la chaleur est écrite sous forme enthalpique et est résolue en température et en taux de cristallinité. Le modèle cinétique nous permet de calculer la fraction volumique transformée dès que la température du polymère est inférieure à la température d’équilibre thermodynamique. Un point fixe couple le calcul de cristallisation au calcul thermique et pour des refroidissements statiques un algorithme de pas de temps adaptatif basé sur l'estimateur d'erreur à posteriori permet de réduire les coûts de calcul. En injection, un autre algorithme de pas de temps, macro/micro a permis de coupler la mécanique à la thermique et au calcul de la cristallisation. La méthode des caractéristiques employée pour le transport permet de suivre l'histoire du matériau. Des simulations de refroidissements statiques et de remplissages ont permis de valider le modèle. Ces simulations ont également mis en évidence l'importance de la condition aux limites en flux de chaleur entre le moule et le polymère ainsi que le choix d'une fraction transformée de non écoulement.
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Moussière, Sandrine. „Etude par simulation numérique des écoulements turbulents réactifs dans les réacteurs d'oxydation hydrothermale : application à un réacteur agité double enveloppe“. Aix-Marseille 3, 2006. http://www.theses.fr/2006AIX30045.

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L'oxydation hydrothermale est un procédé innovant de minéralisation des déchets organiques liquides qui utilise les propriétés de l'eau supercritique pour obtenir un mélange homogène du composé organique et de l'oxydant. Le réacteur étudié ici est un réacteur agité double enveloppe. Dans l'étape de nucléarisation, la simulation numérique s'est imposée pour connaître les champs de température dans le réacteur nécessaire à la conception des dossiers de sûreté. Dans un premier temps, la simulation numérique d'un réacteur tubulaire simple permet de valider l'hypothèse d'un fluide incompressible et l'utilisation du modèle de turbulence k-[oméga] pour représenter l'hydrodynamique d'un fluide supercritique. De plus, le modèle EDC s'est avéré aussi efficace que la cinétique chimique pour calculer la vitesse de réaction dans ce réacteur. Dans un second temps, l'étude de l'écoulement turbulent dans le réacteur double enveloppe agité permet de valider l'utilisation d'une géométrie 2D axisymétrique par rapport à une géométrie 3D pour le calcul des transferts thermiques malgré la géométrie complexe de l'agitateur. Il apparaît également que le mélange eau-air n'est pas monophasique dans la partie froide comme nous l'avions supposé pour simplifier le modèle. L'écoulement turbulent réactif est bien représenté par le modèle EDC après adaptation des conditions initiales. La vitesse de réaction dans le réacteur agité double enveloppe serait principalement contrôlée par le mélange des espèces et non par la cinétique
Supercritical water oxidation is an innovative process to treat organic liquid waste which uses supercritical water properties to mix efficiency the oxidant and the organic compounds. The reactor is a stirred double shell reactor. In the step of adaptation to nuclear constraints, the computational fluid dynamic modeling is a good tool to know required temperature field in the reactor for safety analysis. Firstly, the CFD modeling of tubular reactor confirms the hypothesis of an incompressible fluid and the use of k-[oméga] turbulence model to represent the hydrodynamic. Moreover, the EDC model is as efficiency as the kinetic to compute the reaction rate in this reactor. Secondly, the study of turbulent flow in the double shell reactor confirms the use of 2D axisymetric geometry instead of 3D geometry to compute heat transfer. Moreover, this study reports that water-air mixing is not in single phase. The reactive turbulent flow is well represented by EDC model after adaptation of initial conditions. The reaction rate in supercritical water oxidation reactor is mainly controlled by the mixing
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Bücher zum Thema "Mécanique des fluides – Simulation par ordinateur"

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C, Pozrikidis, Hrsg. Modeling and simulation of capsules and biological cells. Boca Raton, Fla: Chapman & Hall/CRC, 2003.

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2

G, Baker, Karihaloo B. L und International Union of Theoretical and Applied Mechanics., Hrsg. Fracture of brittle, disordered materials: Concrete, rock and ceramics : proceedings of the International Union of Theoretical and Applied Mechanics (IUTAM) Symposium on Fracture of Brittle, Disordered Materials : Concrete, Rock and Ceramics, 20-24 September 1993, the University of Queensland, Brisbane, Australia. London: E & FN Spon, 1995.

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3

Cai, Yang. Digital human modeling: Trends in human algorithms. Berlin: Springer, 2008.

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4

Cai, Yang. Digital human modeling: Trends in human algorithms. Berlin: Springer, 2008.

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5

Tu, Jiyuan. Computational fluid dynamics: A practical approach. Amsterdam: Butterworth-Heinemann, 2008.

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6

Simulation of Fluid Power Systems with LMS Imagine. Lab Amesim. Taylor & Francis Group, 2018.

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7

Fluid Engine Development. CRC Press LLC, 2017.

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8

Kim, Doyub. Fluid Engine Development. CRC Press LLC, 2017.

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9

Kim, Doyub. Fluid Engine Development. CRC Press LLC, 2017.

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10

Fluid Engine Development. Taylor & Francis Group, 2016.

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