A formally second order cell centered scheme for convection-diffusion equations on unstructured non-conforming grids

International audienceWe propose, in this paper, a finite volume scheme to compute the solution of the convection-diffusion equation on unstructured and possibly non-conforming grids. The diffusive fluxes are approximated using the recently published SUSHI scheme in its cell centred version, that reaches a second-order spatial convergence rate for the Laplace equation on any unstructured two-dimensional/three-dimensional grids. As in the MUSCL method, the numerical convective fluxes are built with a prediction-limitation process, which ensures that the discrete maximum principle is satisfied for pure convection problems. The limitation does not involve any geometrical reconstruction, thus allowing the use of completely general grids, in any space dimension

Discretization of the viscous dissipation term with the MAC scheme

International audienceWe propose a discretization for the MAC scheme of the viscous dissipation term τ (u) : ∇u (where τ (u) stands for the shear stress tensor associated to the velocity field u), which is suitable for the approximation of this term in a conservation equation for a scalar variable. This discretization enjoys the property that the integral over the computational domain Ω of the (discrete) dissipation term is equal to what is obtained when taking the inner product of the (discrete) momentum balance equation by u and integrating over Ω. As a consequence, it may be used as an ingredient to obtain an unconditionally stable scheme for the compressible Navier-Stokes equations. It is also shown, in some model cases, to ensure the strong convergence in L1 of the dissipation term

Xper: une plateforme pour la simulation numérique distribuée d'interactions multiphysiques entre corps.

International audienceLe papier concerne l'outil numérique parallèle développé pour l'étude des interactions entre corps rigides ou déformables. Les interactions concernent d'une part la séparation dans le cadre de la rupture dynamique de matériaux hétérogènes et d'autre part le contact entre particules en présence de fluide. La plateforme numérique associée repose sur le couplage du logiciel LMGC90 (Dynamique des Contacts) pour la prise en compte d'interactions complexes entre les corps et la bibliothèque PELICANS pour la résolution des comportements volumiques (Eléments finis ou Volumes Finis) des corps

A DF-IBM/NSCD coupling framework to simulate immersed particle interactions

International audienceImmersed granular flows a re p resent w idely i n d ifferent d omains u nder d ifferent f orms (at various s cales) s uch a s i n nature (rivers, muds, atmosphere, blood...), and in many industrial applications (detergents, cosmetics, etc...). Studying such flows properly requires one to represent well the physics behind their dynamics: the fluid/solid interactions (FSI), the solid/solid interactions (SSI) and the coupling mechanisms at various scales. In this work, a new coupling framework to simulate immersed granular flows has been developed. The FSI has been modeled using a direct-forcing immersed boundary method (DF-IBM) and implemented in the parallelized " PELICANS " C++ library. In this DF-IBM, all the mathematical equations, including the direct-forcing term, are discretized, both in space and time, and solved iteratively via a finite-volume a nd p rojection methods o n E ulerian G rids. A sharp-edge i nterface, that c an b e s moothed, i s used to represent the fluid/solid transition. The modeling of the multiple SSI at the grain's scale is based on the Non-Smooth Contact Dynamics (NSCD) approach developed in the " LMGC90 " open-source library. The coupling of the two softwares " PELICANS " and " LMGC90 " , called Xper, provides an efficient framework to simulate and study dense immersed granular flows by taking into account, both advanced contact laws between grains, and hydrodynamic interactions. We address in this paper the effects of imposing a fluid-ring numerically (or fluid-mesh-cells) around two settling solid disks on modifying their dynamics. The DF-IBM approach implemented in Xper is validated, on a 2D flow over a stationary rigid cylinder benchmark, and on the settling of a rigid buoyant sphere in an incompressible laminar fluid at different Reynolds numbers. The numerical results are in good agreement with experimental and numerical data from the literature

Determination of the geometry of the die in shaped crystal growth processes by an optimal design method

International audienc

A staggered scheme with non-conforming refinement for the Navier-Stokes equations

International audienceWe propose a numerical scheme for the incompressible Navier-Stokes equations. The pressure is approximated at the cell centers while the vector valued velocity degrees of freedom are localized at the faces of the cells. The scheme is able to cope with unstructured non-conforming meshes, involving hanging nodes. The discrete convection operator, of finite volume form, is built with the purpose to obtain an L 2-stability property, or, in other words, a discrete equivalent to the kinetic energy identity. The diffusion term is approximated by extending the usual Rannacher-Turek finite element to non-conforming meshes. The scheme is first order in space for energy norms, as shown by the numerical experiments

Xper : une plateforme pour la simulation numérique distribuée d'interactions multiphysiques entre corps

International audienceXper est un outil numérique parallèle développé dans le cadre du laboratoire commun MIST pour l’étude des interactions entre corps rigides ou déformables. Les interactions concernent d’une part la séparation dans le cadre de la rupture thermo-mécanique et dynamique de matériaux hétérogènes et d’autre part le contact frottant entre particules en présence de fluide. La plateforme numérique repose sur le couplage du logiciel LMGC90 (Dynamique des Contacts) pour la prise en compte d’interactions com- plexes entre les corps et de la bibliothèque PELICANS pour la résolution des comportements volumiques (Éléments finis ou Volumes Finis) des corps

Xper : une plateforme pour la simulation numérique distribuée d'interactions multiphysiques entre corps

International audienceXper est un outil numérique parallèle développé dans le cadre du laboratoire commun MIST pour l’étude des interactions entre corps rigides ou déformables. Les interactions concernent d’une part la séparation dans le cadre de la rupture thermo-mécanique et dynamique de matériaux hétérogènes et d’autre part le contact frottant entre particules en présence de fluide. La plateforme numérique repose sur le couplage du logiciel LMGC90 (Dynamique des Contacts) pour la prise en compte d’interactions com- plexes entre les corps et de la bibliothèque PELICANS pour la résolution des comportements volumiques (Éléments finis ou Volumes Finis) des corps

XPER : une plateforme pour la simulation numérique distribuée d’interactions multiphysiques entre corps.

International audienceXPER est un outil numérique parallélisé dédié aux interactions multiphysiques entre corps déformables. Les interactions concernent la rupture dynamique de matériaux hétérogènes dans le cadre du couplage thermo-chimio-poromécanique. Le logiciel repose sur le couplage du logiciel LMGC90(Dynamique des Contacts) pour la prise en compte d’interactions complexes entre les corps et de la bibliothèque PELICANS pour la résolution des comportements volumiques Eléments Finis des corps. XPER est développé en commun par l’IRSN/CNRS/Université de Montpellier (laboratoire MIST)

XPER : une plateforme pour la simulation numérique distribuée d’interactions multiphysiques entre corps.

International audienceXPER est un outil numérique parallélisé dédié aux interactions multiphysiques entre corps déformables. Les interactions concernent la rupture dynamique de matériaux hétérogènes dans le cadre du couplage thermo-chimio-poromécanique. Le logiciel repose sur le couplage du logiciel LMGC90(Dynamique des Contacts) pour la prise en compte d’interactions complexes entre les corps et de la bibliothèque PELICANS pour la résolution des comportements volumiques Eléments Finis des corps. XPER est développé en commun par l’IRSN/CNRS/Université de Montpellier (laboratoire MIST)