New interface capturing and boiling framework modelingfor industrial cooling

Nouveau cadre de modélisation de la capture d'interface et de l'ébullition pour le refroidissement industriel

Ali-Malek Boubaya (1)

1 CEMEF - Centre de Mise en Forme des Matériaux

This thesis is part of the desire to have a numerical framework dealing with complex industrial cases.For this reason, it is necessary to develop new solvers that enrich the library of methods currently used in the team.This desire relies on the will to consider a new approach of interface capturing enabling the obtaining of new information about the physics of the system and bringing numerical robustness.The phase-field method is based on an energetic approach of the interface separating the phases that which is not the case for the currently used interface capturing method.Furthermore, the method owns good properties to model the capillary action, involved in the wetting, and consider contact angles.Directed by a perspective of industrial applications, this interface capturing aims to be unified with other physical models for a multiphysics characteristic and a multiple applications to the industrial numerical simulation.

Cette thèse s'inscrit dans la volonté de développer un nouveau cadre numérique apte à traiter des cas industriels complexes.De cela est né le besoin de développer de nouveaux solveurs numériques qui viendront enrichir la bibliothèque des méthodes actuellement utilisées au sein de l'équipe.Cette volonté repose sur celle d'envisager une nouvelle approche de capture d'interface permettant d'obtenir de nouvelles informations sur la physique du système et apporter une robustesse numérique.La méthode phase-field est basée sur une approche énergétique de l'interface séparant les phases ce qui n'est pas le cas de la méthode de capture d'interface actuellement utilisée par l'équipe qui repose sur une approche géométrique.De plus, la méthode possède de bonnes propriétés pour modéliser l'action capillaire, impliquée dans le mouillage, et considérer les angles de contact.Orientée dans une perspective d'applications industrielles, cette interface de capture a pour objectif d'être unifiée à d'autres modèles physiques pour développer un outil multiphysique et une application multiple à la simulation numérique industrielle.

Mots clés: Mathematics; Numerical analysis; Comutational Fluid Dynamics; High Performance Consulting

Mots clés: Mathématiques; Analyse numérique; Mécanique des Fluides Numérique; Calcul Haute Performance

Domaines: Mécanique des fluides [physics.class-ph]

Ali-Malek Boubaya. Nouveau cadre de modélisation de la capture d'interface et de l'ébullition pour le refroidissement industriel. Mécanique des fluides [physics.class-ph]. Université Paris sciences et lettres, 2022. Français. ⟨NNT : 2022UPSLM026⟩. ⟨tel-03951688⟩