Couplage et améliorations de la méthode SPH pour traiter des écoulements à multi-échelles temporelles et spatiales

La thèse s’articule en trois axes. Une première partie a été consacrée à l’amélioration de la méthode de flux normal (NFM) dont le développement a été initié dans une précédente thèse. Cet axe de recherche, qui ne s’inscrivait pas dans le sujet initial de la thèse, a été initié afin de répondre à des problématiques industrielles de NEXTFLOW-SOFTWARE, financeur de la thèse. Les développements réalisés ont permis d’adapter au formalisme NFM différents aspects (modélisation de la viscosité, détection de surface libre, désordre particulaire) ainsi que d’améliorer la précision des opérateurs. Le second axe de thèse a porté sur le développement d’une méthode de raffinement particulaire adaptative, et plus particulièrement à son efficacité dans un contexte d’applicabilité industrielle. Un intérêt particulier a été porté à la robustesse, la précision ainsi que le temps de calcul des méthodes de raffinement de l’état de l’art. Delà, de fortes limitations ont été dégagées et ont amené à développer une approche de raffinement inspirée de l’AMR. Les développements ont été validés sur de nombreux cas tests et sont aujourd’hui intégrés au sein des outils utilisés par NEXTFLOW-SOFTWARE. Le dernier axe concernait le couplage entre les méthodes SPH et Volumes Finis. Le développement d’un algorithme de couplage a permis de gérer les entrées/sorties entre les deux solveurs de façon générique et transparente aussi bien pour les simulations 2D que 3D. Ensuite, une amélioration a été proposée permettant de créer/supprimer dynamiquement des particules aux frontières du solveur Volumes Finis. Des validations sont en cours pour l’extension 3D.