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La Recherchev2

Propositions de thèses 2018

Lois de parois adaptatives pour un modèle de fermeture algébrique hybride RANS/LES

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Lieu de thèse : IRSN Cadarache (St-Paul-lez-Durance)(Toulouse)

Date de début : octobre 2018



Compétences recherchées


Master mécanique énergétique et/ou mécanique des fluides numériques



Sujet de thèse

L'étude des écoulements turbulents dans une géométrie confinée, où le couplage avec les parois joue un rôle important, intéresse un grand nombre d'applications. Dans le cadre des études de sûreté menées par l'IRSN, une problématique importante concerne le risque de déflagration dans les locaux où une source d'hydrogène est présente (conduit ou capacité) ainsi que dans l'enceinte de confinement lors d'un accident de fusion du coeur. Dans ces situations, l'écoulement au voisinage des parois peut jouer un rôle important sur les niveaux de concentration d'hydrogène (recirculation à grande échelle, jet impactant) et donc sur le risque d'inflammation et d'explosion du mélange gazeux. Par ailleurs, le traitement des déflagrations en milieu encombré nécessite une évaluation suffisamment précise du niveau d'énergie cinétique turbulente pour prédire de manière quantitative les vitesses de flamme et les surpressions correspondantes. Ce niveau étant piloté en majeure partie par la production d'énergie cinétique turbulente en proche paroi, une réduction des incertitudes associées à la prédiction des vitesses de flamme nécessite une description suffisamment précise de la couche limite.

L'objectif de la thèse proposée s'inscrit dans un contexte plus général d'amélioration des prévisions des modèles de turbulence pour l'ensemble des applications de la plate-forme CALIF3S développée à t'IRSN (dispersion, déflagration, incendie, transport de polluant...). Il s'agit de poursuivre les développements menés dans le cadre d'une modélisation algébrique des tensions de Reynolds pour les modèles RANS ou, de manière similaire, des tensions de sous-filtre pour les approches hybrides RANS/LES. Les modèles algébriques connaissent un intérêt grandissant en améliorant de manière significative la modélisation des flux turbulents tout en conservant les performances et la robustesse des modèles de viscosité turbulente. Par ailleurs, les approches hybrides RANS/LES destinées à améliorer les capacités prédictives des approches RANS tout en réduisant le coût des approches LES connaissent également un intérêt grandissant. Il s'agira ici dans un premier temps de développer une version dite bas-Reynolds des modèles algébriques RANS et hybride RANS/LES. Des lois de parois adaptatives autorisant des maillages plus grossiers en proche paroi seront alors proposées dans un contexte RANS et une extension au contexte hybride sera étudiée.

Laboratoire IRSN impliqué

Contact

Fabien Duval


Tél. : 04 42 19 95 07


IRSN

Centre de Cadarache

PSN-RES/SA2I/LIE

Bâtiment 288

13115 Saint-Paul-lez-Durance