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Enseignant-chercheur associé au Laboratoire de Mathématiques d'Orsay, équipe "Analyse Numérique et Equations aux Dérivées Partielles".
Professeur des Universités (mathématiques appliquées) au Conservatoire National des Arts et Métiers à Paris et membre du laboratoire de mécanique des structures et des systèmes couplés.
Membre de la Société Mathématique de France.


Groupe de travail   "Schémas de Boltzmann sur réseau"
Prochaine séance mercredi 24 février 2021 à 15h  (9h du matin à Montréal)
                                                                (heure Française, GMT+1) dans une salle "big blue button"
Pierre Boivin (Université de Marseille)
"Méthodes Lattice-Boltzmann sur réseau: application aux écoulements réactifs"
Résumé d'auteur
La simulation numérique des écoulements (Computational Fluid Dynamics - CFD) est devenue incontournable dans l'industrie, où des simulations sont réalisées en permanence afin d'améliorer les concepts et produits. Bien que l'expérience soit, in fine, le juge final, les industriels ont de plus en plus recours à la simulation car elle est comparativement très peu chère et permet d'orienter la conception en produisant des estimations et des tendances sur des dimensionnements cibles. L'industrie automobile et aéronautique a d'ailleurs toujours été en pointe dans ce domaine, pour prédire notamment les coefficients aérodynamiques de leurs produits (traînée et portance).
Dans le domaine de l'aérodynamique externe, un changement de paradigme s'est récemment opéré, depuis des méthodes de résolution des équations de Navier-Stokes vers les méthodes Lattice-Boltzmann (LB). Sans surprise, ce changement avait une motivation économique forte, les solveurs LB étant en général 5 à 10 fois plus rapides. Malheureusement pour la communauté de la combustion, ce changement était basé sur l'hypothèse d'un écoulement isotherme, le rendant absolument incompatible pour les écoulements réactifs. Notre objectif est de lever cette limitation et de proposer une méthode LB capable de traiter les écoulements réactifs.
La méthode couple un solveur LB classique, pour la résolution des conservations de masse et de quantité de mouvement, avec un solveur aux différences finies classiques, pour la résolution de la conservation des espèces chimiques et de l'énergie. Le couplage entre ces deux solveurs est la clé de voûte de la méthode, assurant le bon lien entre pression, densité et température via la loi des gaz parfaits. Une grande variété de validations sont ensuite présentées, allant de flammes canoniques uni et bi-dimensionnelles (en prémélange et en diffusion) jusqu'à un brûleur expérimental tri-dimensionnel de 1.5m. La précision de la méthode est démontrée sur tous ces cas classiques, mais également sur des cas plus complexes, telles que des cas d'instabilités. Enfin, un benchmark DNS est présenté, montrant que le gain obtenu pour les écoulements isothermes est également transposable aux écoulements réactifs.

Groupe de travail "Modélisation quantique", ISC-PIF, 113 rue Nationale, 75013 Paris.
Travaux de recherche en modélisation mathématique et numérique et modélisation quantique.
La recherche scientifique est faite aussi de rencontres, colloques et séminaires.
L'enseignement conduit à rédiger des cours, parfois à les publier, proposer des exercices et mettre au point des travaux pratiques. Mais rien n'interdit de faire des maths pour le plaisir !
Quelques documents rares, même sur internet.
Cette page est en évolution dynamique. Merci de me faire part de vos remarques !
There is no english version of this sheet. Nevertheless, most of the papers are written in scientific english. Please enter !
mise à jour : 27 janvier 2021