Avancées en ingénierie automobile
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ISSN: 2167-7670
ISSN: 2167-7670
Xésus Nogueira et Luis Ramírez
La simulation numérique est aujourd'hui un outil fondamental en sciences et en ingénierie. Il est présent dans presque toutes les disciplines et utilisé dans presque tous les domaines de recherche. En particulier, la dynamique des fluides computationnelle (CFD) est devenue un outil essentiel tant en conception qu’en recherche. Le développement de méthodes numériques pour la simulation de problèmes impliquant des géométries très complexes, fréquentes dans de nombreux problèmes d'ingénierie, reste un domaine de recherche très actif en dynamique des fluides computationnelle. Cependant, les méthodes CFD actuelles souffrent d'une série d'inconvénients : l'utilisation de la CFD dans le processus de conception aérospatiale est sévèrement limitée par l'incapacité de prédire avec précision et fiabilité les écoulements turbulents avec des régions de séparation importantes ; De nos jours, les techniques numériques standards en CFD sont principalement des méthodes basées sur des grilles. La génération de maillage et l'adaptabilité continuent de constituer des goulots d'étranglement importants dans le flux de travail CFD. Dans ce contexte, l'utilisation de méthodes sans maillage peut être intéressante pour des problèmes impliquant des frontières déformables ou mobiles dans les milieux de propagation ou des écoulements multiphasiques. De plus, ces méthodes ne nécessitent pas de maillage pour la discrétisation et peuvent ainsi surmonter l'un des goulots d'étranglement les plus importants du processus de conception. Dans ce travail, nous proposons une nouvelle méthode sans maillage de haute précision, stable et faiblement dissipative, basée sur une discrétisation de Galerkin d'un ensemble d'équations de conservation sur une approche arbitraire lagrangienne eulérienne (ALE), utilisant les moindres carrés mobiles comme fonctions de poids pour la discrétisation de Galerkin.
Contrairement aux approches les plus courantes d'hydrodynamique des particules lisses (SPH), la méthode proposée utilise des solveurs de Riemann au lieu de l'approche de viscosité artificielle pour éviter les oscillations à proximité des chocs. La stabilité du schéma est obtenue par le récent paradigme de détection d'ordre optimal multidimensionnel a posteriori. En utilisant les fonctions des moindres carrés mobiles (MLS), la partition de la propriété unité est vérifiée même à proximité des chocs, ce qui permet à la méthode d'obtenir des résultats très précis. Publications récentes 1. E Gaburov et K Nitadori (2011) Magnétohydrodynamique des particules pondérées astrophysiques. Avis mensuels de la Royal Astronomical Society 414 : 129 ???154. 2. PF Hopkins (2015) Une nouvelle classe de méthodes de simulation hydrodynamiques précises et sans maillage. Avis mensuels de la Royal Astronomical Society 450(1):53-110. 3. S Clain, S Diot et R Loubre (2011) Une méthode de volumes finis d'ordre élevé pour les systèmes de lois de conservation - détection d'ordre optimal multidimensionnel (MOOD). Journal de physique computationnelle 230 : 4028 ???4050. 4. X Nogueira, L Ramrez, S Clain, R Loubre, L Cueto Felgueroso et I Colominas (2016) Méthode SPH de haute précision avec limitation de détection d'ordre optimal multidimensionnel. Méthodes informatiques en mécanique appliquée et en génie 310 : 134 ???