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Kloczko, Thibaud (2006) Développement d'une méthode implicite sans matrice pour la simulation 2D-3D des écoulements compressibles et faiblement compressibles en maillages non-structurés. Doctorat Mécanique, ENSAM 2006ENAM0007.
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Résumé
Les calculs d'écoulements stationnaires peuvent être considérés comme efficace si l‘état stationnaire est atteint pour un temps CPU réduit mais aussi si la place mémoire utilisée reste faible; Ceci vaut également pour les écoulements instationnaires, désormais classiquement résolus via une approche pas-de-temps dual pour laquelle les états physiques successifs sont vus comme des états stationnaires vis-à-vis d'un temps fictif. Le besoin crucial de méthodes implicites à faible encombrement mémoire a conduit au développement de traitements sans matrice. Pour les applications qui intéressent le CEA, à savoir la simulation d'écoulements réactifs multi-espèces à l'intérieur d'une enceinte de réacteur nucléaire à eau pressurisée, les méthodes doivent être assez versatiles pour traiter la gamme d'écoulements allant du quasi-incompressible au fortement compressible. Le présent travail montre comment obtenir un traitement implicite sans matrice pour tout régime d'écoulement lorsque la phase implicite contient une matrice de préconditionnement; l'efficacité intrinsèque du schéma implicite sans matrice couplé à une technique de relaxation de type Jacobi par point (PJ) ou Symmetric Gauss-Seidel (SGS) est étudiée grâce à une analyse de Von Neumann; puis des comparaisons avec des méthodes implicites blocs standards sont effectuées. La méthode implicite sans matrice est finalement implémentée au sein du code non-structuré CAST3M et elle est appliquée à la modélisation d'un Té de mélange à faible nombre de Mach. Le schéma implicite sans matrice constitue une alternative compétitive pour la simulation des écoulements compressibles et faiblement compressibles en maillages non-structurés.
| Type d'EPrint: | Thèse (Doctorat) |
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| Directeur de Mémoire: | Lerat, Alain |
| Date: | Mars 2006 |
| Jury de Mémoire: | Guillard, Hervé et Dick, Erik et Dubroca, Bruno et Beccantini, Alberto et Corre, Christophe et Lerat, Alain |
| Ecole Doctorale: | ED 432 ECOLE DOCTORALE SCIENCES DES METIERS DE L'INGENIEUR |
| Discipline: | Mécanique |
| Fonds: | ENSAM |
| Institution: | ENSAM |
| Sujets: | 5. Mécanique des fluides et énergétique |
| Mots-clés libres: | Matrix-Free implicit treatment, low-Mach preconditioning, steady-unsteady low-Mach number flows, Von Neumann analysis, PJ and SGS relaxation procedures, Unstructured grids, CPU time efficiency, Low memory requirements, Méthode implicite sans matrice, préconditionnement bas-Mach, écoulements stationnaires et instationnaires à faible nombre de Mach, analyse de Von Neumann, relaxation PJ et SGS, Maillages non-structurés, efficacité en temps CPU, Faible encombrement mémoire |
| Code ID: | 2026 |
| Déposé par : | Christine Ollendorff |
| Déposé le : | 19 Décembre 2006 |
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