Contexte
Proposée en 1977 pour l'astrophysique et adaptée pour la première fois à la simulation d’écoulements à surface libre en 1994, la méthode Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) a pour particularité d’être sans maillage, particulaire et Lagrangienne, appuyant ses interpolations spatiales sur l’utilisation de noyaux de convolutions.
Initialement fondée sur une approche faiblement compressible explicite, elle permet d’envisager des calculs massivement parallèles et de résoudre des problèmes complexes en tirant parti des architectures de calcul actuelles. En particulier, l’absence de grille sous-jacente permet des simulations faisant intervenir de fortes déformations d’interfaces fluides, possiblement avec déconnections/reconnexions d’interfaces, et en interactions couplées avec des géométries complexes déformables, simulations difficilement réalisables avec des méthodes maillées.
Cependant, le caractère explicite faiblement compressible du schéma impose, via une condition CFL basée sur l’acoustique (artificielle ou physique) au sein du fluide, de petits pas de temps responsables de temps de calculs élevés voire prohibitifs.Objectifs – Contenu scientifique
Cette thèse s’inscrit d’une part dans l’incorporation d’un modèle multi-fluide au sein d’un schéma incompressible SPH (ISPH) préexistant, et d’autre part de proposer un modèle de changement de phase incompressible, avec prise en compte de la tension de surface.
Ces travaux de recherches s’articulent autour de trois axes :
- Développent d’un schéma multiphasique incompressible ISPH, en ciblant des cas air-eau dans un premier temps
- Développement d’un modèle de tension de surface au sein du schéma ISPH
- Développement d’un modèle de changement de phase
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La thèse se déroulera dans les locaux du LHEEA (Ecole Centrale Nantes). Ce travail sera conduit au sein d’une équipe de développement sur la méthode SPH (équipe MELUHSINE), réunissant plusieurs chercheurs, post-doctorants et doctorants. Il pourra débuter dès septembre 2024.
Contact: Guillaume Oger – guillaume.oger@ec-nantes.fr
Documents requis pour candidater: CV, lettre de motivation et relevés de notes des deux dernières années
