Catalogue des formations en calcul

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Méthodes numériques pour la simulation aux grandes échelles

20 Avr - 24 Avr 2020    Toulouse, France    Cours/TP

Mots Clefs

  • Calcul Scientifique
  • Combustion
  • Simulations aux Grandes Echelles

Objectifs

L'objectif de la formation est double : d'une part, comprendre les principes fondamentaux de la Simulation aux Grandes Echelles diphasique réactive compressible : les méthodes numériques, les conditions aux limites, l'approche LES et les modèles de fermeture pour la LES, la combustion ainsi que les écoulements diphasiques grâce à des cours théoriques ; d'autre part, apprendre à utiliser le code AVBP sur le périmètre des écoulements diphasiques réactifs au travers de travaux dirigés encadrés par des experts du code.

A l'issue de la formation, les participants devront être capables de :

Décrire les équations résolues dans AVBP pour calculer les écoulements diphasiques turbulents réactifs
Préciser les modèles disponibles pour traiter les conditions aux limites caractéristiques d'entrée et de sortie, les traitements de paroi, la cinétique chimique, les interactions de sous-maille (turbulence et turbulence-flamme), les écoulements diphasiques.
Mettre en place le calcul d'un écoulement turbulent diphasique réactif dans une géométrie donnée, depuis la génération de la solution initiale des et des conditions aux limites, en passant par la paramétrisation du calcul en termes de modèles numériques et physiques, au lancement du calcul sur machine de calcul parallèle, et jusqu'au post-traitement des calculs.

Contenu

Jour 1 – Introduction / numérique à la LES

9:00 Café d'accueil

9:15 LES d'écoulements compressibles réactifs – Introduction. Les différences entre RANS et LES. Les codes de calcul pour la LES

10:45 Fonctionnement d'AVBP : fichiers d'entrée – scripts – organisation générale / installation sur les machines, comptes, organisation des calculs.

11:30 Fonctionnement de Paraview

14:00 Schémas numériques pour la LES. Dissipation et dispersion des ondes. Implantation des schémas numériques dans AVBP

15:00 Travaux dirigés sur ordinateurs : mesure de dispersion et de dissipation, effet du maillage et du schéma numérique pour 2 cas canoniques : convection d'un vortex 2D et croissance d'une couche de cisaillement linéaire instable.

Jour 2 – Conditions aux limites

9:00 Conditions aux limites pour les écoulements compressibles : méthodes des caractéristiques

9:45 Implantation des conditions aux limites dans le code AVBP

10:30 Travaux dirigés : simulation d'ondes acoustiques mono-dimensionnelles à travers des conditions aux limites. Génération d'ondes propagatives.

14:00 Travaux dirigés : manipulation de conditions aux limites pour simuler ou produire des conditions aux limites réfléchissantes et non-réfléchissantes. Application à des tourbillons 2D en sortie de domaine.

15:30 Travaux dirigés : manipulation de conditions aux limites pour traitement des parois et des coins. Application à des canaux droits 2D avec changements de section brusques.

Jour 3 – LES d'écoulements réactifs gazeux

9:00 LES d'écoulements réactifs : thermodynamique, cinétique chimique, flammes laminaires, modèles de combustion turbulente, modèles de fermeture pour la LES et modèles de paroi.

10:30 Travaux dirigés : post-traitement de LES de canaux turbulents. Effet du modèle de sous-maille, du modèle de paroi et du raffinement de maillage.

14:00 Travaux dirigés : simulation d'une flamme laminaire mono-dimensionnelle (initialisation de la flamme (CANTERA) fournie) avec et sans modèle de flamme épaissi

16:00 Travaux dirigés : post-traitement de LES de flammes propane-air swirlées gazeuses.

Jour 4 – LES d'écoulements réactifs diphasiques

9:00 LES d'écoulements réactifs diphasiques : approches Euler-Euler (EE) et Euler-Lagrange (EL), évaporation, injection, interactions gouttes-paroi, modèles de combustion diphasique

10:30 Travaux dirigés : simulation de cas canoniques diphasiques utilisant les approches EE et EL

14:00 Travaux dirigés : simulation d'une flamme laminaire mono-dimentionnelle diphasique

16:00 Travaux dirigés : LES d'un bruleur n-heptane-air swirlé

Jour 5 – Analyse détaillée de la LES – trouver les différences

9:00 Travaux dirigés : trouver les différences sur une LES tri-dimensionnelle, délibérément remplie d'erreurs

14:00 Après-midi personnalisée : les participants sont invités à discuter de leurs objectifs, perspectives, problèmes rencontrés lors de l'utilisation d'AVBP avec les chercheurs seniors de l'équipe CFD

Prérequis

Pour pouvoir suivre cette formation, vous devez :

· Etre familier avec l'utilisation de commandes Linux

· Avoir des connaissances de base en langage Fortran

· Avoir des bases en simulation numérique des fluides

Afin de s'assurer que les prérequis sont bien satisfaits, nous vous prions de bien vouloir répondre au questionnaire suivant. Vous devez obtenir 75% de bonnes réponses pour vous inscrire à cette formation.

Questionnaire 1 : https://forms.gle/VpxDVSGM1hgkf1XT7

Questionnaire 2 : https://forms.gle/SNzUrtReUPDBQsKz9

Questionnaire 3 : https://forms.gle/DW8Hm74wpiLjYtCk7

Niveau de la formation

Ce cours s’adresse aux ingénieurs, physiciens, informaticiens et numériciens désirant apprendre la LES des écoulements diphasiques turbulents réactifs et manipuler le code AVBP.

Entités contributrices

  • CERFACS

Contacts

Contact principal : Chantal Nasri

Autres contacts : Jean-Christophe Jouhaud

Mèl de contact : training@cerfacs.fr

Localisation

Adresse :
42 Avenue Gaspard Coriolis, 31100 Toulouse, France