Optimization of calculation methods for unsteady vortical flows
Optimisation des méthodes de calculs d'écoulements tourbillonnaires instationnaires
Résumé
The vortex particle methods is used to study numerically unsteady three dimensional flows about lifting surfaces. These methods are based on a discretisation of the vortical zones into particles whose movement is tracked. These particles carry a vortex vector which evolves with time according to local distortions of the velocity field. These numerical modelizations of unsteady vortical flows in Lagrangian formulation have the peculiarity of being well adapted to the description of complex phenomena, although they are known to be costly in terms of computing time.
The general purpose of this thesis is the improvement of these methods under three aspects :
- linear / non linear decomposition
- far field approximation
- parallel programming (PVM).
Applications regarding wind energy problems, either on wind turbine or on sail boat for the fluid/structure interactions are developed.
The general purpose of this thesis is the improvement of these methods under three aspects :
- linear / non linear decomposition
- far field approximation
- parallel programming (PVM).
Applications regarding wind energy problems, either on wind turbine or on sail boat for the fluid/structure interactions are developed.
Nous étudions les écoulements à l'aide des méthodes de calcul décrivant le transport du tourbillon. Ces méthodes sont basées sur une discrétisation volumique des zones tourbillonnaires en particules que l'on suit dans leur mouvement. Ces dernières portent un vecteur tourbillon qui évolue dans le temps en fonction des distorsions locales du champ de vitesse. Ces modélisations numériques d'écoulements tourbillonnaires instationnaires en formulation lagrangienne présentent la particularité d'être bien adaptées à la description de phénomènes complexes, mais ont la réputation d'être coûteuses en temps de calcul.
Le cadre général de cette thèse est l'amélioration de l'efficacité de ces méthodes sous trois aspects :
- décomposition linéaire / non linéaire
- approximation par domaine
- la programmation parallèle (PVM).
Des applications concernant des problèmes d'énergie éoliens, soit sur des générateurs à hélice (éolienne), soit sur les voiles de bateau pour l'interaction fluide/structure sont développés.
Le cadre général de cette thèse est l'amélioration de l'efficacité de ces méthodes sous trois aspects :
- décomposition linéaire / non linéaire
- approximation par domaine
- la programmation parallèle (PVM).
Des applications concernant des problèmes d'énergie éoliens, soit sur des générateurs à hélice (éolienne), soit sur les voiles de bateau pour l'interaction fluide/structure sont développés.
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