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1. Soismier, Matthieu. Stratégie de résolution hybride structurée / non structurée pour la simulation d'effets technologiques en turbomachines : Hybrid structured / unstructured solution strategy for the simulation of turbomachinery technological effects.

Degree: Docteur es, Mécanique des fluides Energétique, Procédés, 2016, Université Grenoble Alpes (ComUE)

Les motoristes aéronautiques souhaitent disposer de la représentation la plus fidèle possible du fonctionnement des propulseurs, dans une perspective d'amélioration continue de leurs performances. Les modèles numériques doivent donc intégrer au maximum les détails géométriques susceptibles d'influencer la physique de l'écoulement analysé. La prise en compte de tels effets technologiques s'avère difficile dans le contexte des solveurs structurés disponibles.Une stratégie hybride de prise en compte des effets technologiques fait coexister au sein d'un même domaine de calcul des zones structurées et non structurées. La flexibilité de génération d'un maillage non structuré permet une prise en compte aisée des détails géométriquement complexes tandis que la préservation de zones structurées dans une majeure partie du domaine de calcul permet de bénéficier de l'efficacité d'un solveur structuré. La présente thèse contribue au développement de cette stratégie hybride au sein du solveur elsA de l'ONERA en proposant des gains de précision et de robustesse par rapport à la version initialement développée pour établir la faisabilité et l'intérêt de l'approche. Après un état de l'art des techniques de discrétisation spatiale disponibles dans cette version initiale, différentes améliorations (techniques de moindres carrés, approche dite quasi-Green, méthode d'estimation des gradients aux faces) ont été analysées puis implémentées et validées sur des cas académiques. Le choix d'une stratégie hybride avec raccords coïncidents entre zones structurées et non-structurées conduit à des déformations de maillage dans la zone d'interface structuré / non-structuré qui ont exigé le développement supplémentaire de techniques d'amélioration de la robustesse (limiteurs physiques ou géométriques). Le solveur hybride rassemblant ces différentes fonctionnalités a permisde simuler avec succès des géométries d'aubes isolées dotées d'effets technologiques tels que congé de raccordement, trous de refroidissement, fentes de bord de fuite, cheminées internes d'alimentation. Enfin, une stratégie permettant l'utilisation de l'approche hybride en étage complet a été proposée et appliquée à la simulation hybride de l'interaction rotor/stator pour la configuration VKI-BRITE CT3, en stationnaire et en instationnaire, respectivement via une condition de plan de mélange et une condition de chorochronicité.

The aerospace engine manufacturers wish to rely on the most accurate description of their propulsion systems in order to continuously improve their performance levels. Therefore, numerical models must include as much as possible geometrical details likely to impact the physics of the flow under study. Taking into account such technological effects turns out to be a difficult task when working with available structured solvers. A hybrid strategy takes advantage of structured and unstructured zones within the same computational domain in order to efficiently describe technological effects. Geometrically complex local details are easily accounted for thanks…

Advisors/Committee Members: Corre, Christophe (thesis director).

Subjects/Keywords: Turbomachines; Maillages hybrides structurés/non structurés; Solveur hybride robuste; Trou de refroidissement; Interaction rotor/stator; Turbomachinery; Hybrid structured / unstructured grids; Robust hybrid solver; Cooling hole; Rotor/stator interaction; 620

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APA (6th Edition):

Soismier, M. (2016). Stratégie de résolution hybride structurée / non structurée pour la simulation d'effets technologiques en turbomachines : Hybrid structured / unstructured solution strategy for the simulation of turbomachinery technological effects. (Doctoral Dissertation). Université Grenoble Alpes (ComUE). Retrieved from http://www.theses.fr/2016GREAI113

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Soismier, Matthieu. “Stratégie de résolution hybride structurée / non structurée pour la simulation d'effets technologiques en turbomachines : Hybrid structured / unstructured solution strategy for the simulation of turbomachinery technological effects.” 2016. Doctoral Dissertation, Université Grenoble Alpes (ComUE). Accessed October 27, 2020. http://www.theses.fr/2016GREAI113.

MLA Handbook (7th Edition):

Soismier, Matthieu. “Stratégie de résolution hybride structurée / non structurée pour la simulation d'effets technologiques en turbomachines : Hybrid structured / unstructured solution strategy for the simulation of turbomachinery technological effects.” 2016. Web. 27 Oct 2020.

Vancouver:

Soismier M. Stratégie de résolution hybride structurée / non structurée pour la simulation d'effets technologiques en turbomachines : Hybrid structured / unstructured solution strategy for the simulation of turbomachinery technological effects. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université Grenoble Alpes (ComUE); 2016. [cited 2020 Oct 27]. Available from: http://www.theses.fr/2016GREAI113.

Council of Science Editors:

Soismier M. Stratégie de résolution hybride structurée / non structurée pour la simulation d'effets technologiques en turbomachines : Hybrid structured / unstructured solution strategy for the simulation of turbomachinery technological effects. [Doctoral Dissertation]. Université Grenoble Alpes (ComUE); 2016. Available from: http://www.theses.fr/2016GREAI113


Université de Bordeaux I

2. Larat, Adam. Conception et analyse de schémas d'ordre très élevé distribuant le résidu : application à la mécanique des fluides : The mirror of the Sheikhs : museum and patrimonialism in the Arab principalities of the Persian Gulf.

Degree: Docteur es, Mathématiques appliquées, 2009, Université de Bordeaux I

La simulation numérique est aujourd'hui un outils majeur dans la conception des objets aérodynamiques, que ce soit dans l'aéronautique, l'automobile, l'industrie navale, etc... Un des défis majeurs pour repousser les limites des codes de simulation est d'améliorer leur précision, tout en utilisant une quantité fixe de ressources (puissance et/ou temps de calcul). Cet objectif peut être atteint par deux approches différentes, soit en construisant une discrétisation fournissant sur un maillage donné une solution d'ordre très élevé, soit en construisant un schéma compact et massivement parallèlisable, de manière à minimiser le temps de calcul en distribuant le problème sur un grand nombre de processeurs. Dans cette thèse, nous tentons de rassembler ces deux approches par le développement et l'implémentation de Schéma Distribuant le Résidu (RDS) d'ordre très élevé et de compacité maximale. Ce manuscrit commence par un rappel des principaux résultats mathématiques concernant les Lois de Conservation hyperboliques (CLs). Le but de cette première partie est de mettre en évidence les propriétés des solutions analytiques que nous cherchons à approcher, de manière à injecter ces propriétés dans celles de la solution discrète recherchée. Nous décrivons ensuite les trois étapes principales de la construction d'un schéma RD d'ordre très élevé : - la représentation polynomiale d'ordre très élevé de la solution sur des polygones et des polyèdres; - la description de méthodes distribuant le résidu de faible ordre, compactes et conservatives, consistantes avec une représentation polynomiale des données de très haut degré. Parmi elles, une attention particulière est donnée à la plus simple, issue d'une généralisation du schéma de Lax-Friedrichs (\LxF); - la mise en place d'une procédure préservant la positivité qui transforme tout schéma stable et linéaire, en un schéma non linéaire d'ordre très élevé, capturant les chocs de manière non oscillante. Dans le manuscrit, nous montrons que les schémas obtenus par cette procédure sont consistants avec la CL considérée, qu'ils sont stables en norme \L et qu'ils ont la bonne erreur de troncature. Même si tous ces développements théoriques ne sont démontrés que dans le cas de CLs scalaires, des remarques au sujet des problèmes vectoriels sont faites dès que cela est possible. Malheureusement, lorsqu'on considère le schéma \LxF, le problème algébrique non linéaire associé à la recherche de la solution stationnaire est en général mal posé. En particulier, on observe l'apparition de modes parasites de haute fréquence dans les régions de faible gradient. Ceux-ci sont éliminés grâce à un terme supplémentaire de stabilisation dont les effets et l'évaluation numérique sont précisément détaillés. Enfin, nous nous intéressons à une discrétisation correcte des conditions limites pour le schéma d'ordre élevé proposé. Cette théorie est ensuite illustrée sur des cas test scalaires bidimensionnels simples. Afin de montrer la généralité de notre approche, des maillages composés uniquement de… Advisors/Committee Members: Abgrall, Rémi (thesis director).

Subjects/Keywords: Distribution du Résidu; Fluctuation Splitting; Schémas d'ordre très élevé; Lois de Conservation; Hyperbolicité; Équations d'Euler; Équations de Navier-Stokes; Maillages non structurés; Maillages Hybrides; Traitement Parallèle; Discrétisation Compacte; Residual Distribution; Fluctuation Splitting; Very High Order Schemes; Conservative Laws; Hyperbolicity; Euler Equations; Navier-Stokes Equations; Unstructured Meshes; Hybrid Meshes; Parallel treatment; Compact Discretization

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APA (6th Edition):

Larat, A. (2009). Conception et analyse de schémas d'ordre très élevé distribuant le résidu : application à la mécanique des fluides : The mirror of the Sheikhs : museum and patrimonialism in the Arab principalities of the Persian Gulf. (Doctoral Dissertation). Université de Bordeaux I. Retrieved from http://www.theses.fr/2009BOR13873

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Larat, Adam. “Conception et analyse de schémas d'ordre très élevé distribuant le résidu : application à la mécanique des fluides : The mirror of the Sheikhs : museum and patrimonialism in the Arab principalities of the Persian Gulf.” 2009. Doctoral Dissertation, Université de Bordeaux I. Accessed October 27, 2020. http://www.theses.fr/2009BOR13873.

MLA Handbook (7th Edition):

Larat, Adam. “Conception et analyse de schémas d'ordre très élevé distribuant le résidu : application à la mécanique des fluides : The mirror of the Sheikhs : museum and patrimonialism in the Arab principalities of the Persian Gulf.” 2009. Web. 27 Oct 2020.

Vancouver:

Larat A. Conception et analyse de schémas d'ordre très élevé distribuant le résidu : application à la mécanique des fluides : The mirror of the Sheikhs : museum and patrimonialism in the Arab principalities of the Persian Gulf. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université de Bordeaux I; 2009. [cited 2020 Oct 27]. Available from: http://www.theses.fr/2009BOR13873.

Council of Science Editors:

Larat A. Conception et analyse de schémas d'ordre très élevé distribuant le résidu : application à la mécanique des fluides : The mirror of the Sheikhs : museum and patrimonialism in the Arab principalities of the Persian Gulf. [Doctoral Dissertation]. Université de Bordeaux I; 2009. Available from: http://www.theses.fr/2009BOR13873

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