ComPASS: a tool for distributed parallel finite volume discretizations on general unstructured polyhedral meshes

International audienceThe objective of the ComPASS project is to develop a parallel multiphase Darcy flow simulator adapted to general unstructured polyhedral meshes (in a general sense with possibly non planar faces) and to the parallelization of advanced finite volume discretizations with various choices of the degrees of freedom such as cell centres, vertices, or face centres. The main targeted applications are the simulation of CO2 geological storage, nuclear waste repository and reservoir simulations. The CEMRACS 2012 summer school devoted to high performance computing has been an ideal framework to start this collaborative project. This paper describes what has been achieved during the four weeks of the CEMRACS project which has been focusing on the implementation of basic features of the code such as the distributed unstructured polyhedral mesh, the synchronization of the degrees of freedom, and the connection to scientific libraries including the partitioner METIS, the visualization tool PARAVIEW, and the parallel linear solver library PETSc. The parallel efficiency of this first version of the ComPASS code has been validated on a toy parabolic problem using the Vertex Approximate Gradient finite volume spacial discretization with both cell and vertex degrees of freedom, combined with an Euler implicit time integration

Semaine d'Etude Mathématiques et Entreprises 2 : Analyse de grands volumes de données en grande dimension

Le problème considéré ici provient de l'analyse de journaux d'événements informatiques. Ces journaux constituent des jeux de données en grande dimension, qui peuvent contenir de l'information sur d'éventuelles attaques contre un réseau. Comment rechercher des événements extraordinaires dans ces journaux et comment visualiser les données

Semaine d'Etude Mathématiques et Entreprises 6 : Représentation des fonctions de réponse radiométrique

Ce rapport rassemble les différentes pistes de réponses apportées au problème posé par l'entreprise Kolor lors de la 6ème Semaine d'Étude Maths-Entreprises de juin 2013. Le problème porte sur la représentation de fonctions de réponse radiométrique utilisées dans de nombreux logiciels de manipulation de photographies. Une grande partie du travail effectué a consisté à comprendre le problème et ses enjeux afin de le formaliser de façon mathématique. Après une description formelle des outils envisagés, nous les évaluons par rapport aux contraintes du problème afin de déterminer leurs avantages et inconvénients. D'un point de vue pratique, les outils sont présentés dans l'objectif d'être éventuellement développés et intégrés à un logiciel existant. Nous avons donc tenté, dans la mesure du possible, de prendre en compte la simplicité de ces outils que ce soit du côté développement ou du côté utilisation. Ce rapport s'articule en six parties. Après une description pratique du problème, nous en détaillons les principales caractéristiques. Dans une troisième partie, nous décrivons les trois outils envisagés. Les deux parties suivantes constituent l'étude des outils par rapport aux contraintes du problème. Finalement nous donnons une conclusion de cette étude

Optimisation des états de surface et nouveau modèle de cavitation pour un écoulement lubrifié

This work deals with the modeling and simulation of contact between piston rings and liner of an engine. In the engine, the piston-rings are in relative motion with respect to the liner. This mechanism is lubricated and the purpose of this piston-ring system is to control sealing between combustion chamber and lower part of engine, keeping under control lubricant quantity on the surfaces. We modeled this phenomenon using the Elrod-Adams models (P-θ), which are conservative parabolic-hyperbolic models, taking into account the cavitation phenomenon (the presence of gas bubbles in fluid, so that it can be understood a multiphased flow) coupled with the Greendwood-Tripp model, which models the elastic contact by a statistical approach. When we focus on the modeling of the oil flow and asperity contacts, we neglect many physical phenomena like scuffing and thermal effects. In the first part, we focus on the kinematics of the engine, from the design to the different models to describe a lubricated contact. We explain all the simplifications in the engine body and the boundary conditions we use in the cavitation model to solve it as a free boundary problem, in particular for the choice of the flow rate to simulate a ``normal functioning''. In the second part, we describe the algorithm implementation and the required modifications when using real surface topography. We compare several surfaces and study the influence of simulation parameters, then we compare the result with experimental data obtained by Renault company. In the third part, we modify the (P-θ) model, to have the same flow rate in the cavitation zone as in the Navier-Stokes model. It can be studied in 2-dimensions, however we only explain the mathematical study in 1D. We study this model as a dynamical system for which the unknown variables are the free boundaries. The uniqueness is imposed by the addition of an adjustable parameter. The local and global behavior in time are determined by geometrical parameters and boundary conditions. In the last part, we compare the new cavitation model with the P-θ model.Cette thèse est consacrée è la modélisation et a la simulation de l’ensemble PISTON /SEGMENT/ CHEMISE, d’un moteur thermique. Dans un moteur, le piston muni de segments est en mouvement relatif dans la chemise. Ce système est lubrifié par projection d’huile, les segments et la surface de la chemise “contrôlent” la quantité de lubrifiant restant sur la paroi. Pour modéliser ce phénomène, le modèle conservatif parabolique-hyperbolique d’Elrod-Adams (P − θ), prenant en compte la cavitation (présence de gaz dans le fluide, aspect multiphasique de l’écoulement), est couplé a un modèle de contact, celui de Greenwood-Tripp (basé sur une approche statistique de la surface). En se restreignant a l’écoulement et au contact, nous négligeons beaucoup de phénomènes physiques pouvant intervenir comme le grippage ou les effets thermiques. Dans une première partie, les phénomènes mécaniques sont étudiés, de la réalisation de la surface des chemises è la modélisation de la physique de la lubrification du contact segment/chemise. Cette étude expose les simplifications effectuées et le choix des conditions aux limites pour la prise en compte de la cavitation en tant que problème a frontière libre, notamment au niveau du débit d’entrée pour simuler un fonctionnement “normal”. Dans une deuxième partie, la mise en oeuvre et la modification de l’algorithme “classique” pour des surfaces mesurées sont décrites en détail. Nous présentons les performances simulées de différentes surfaces, et nous les comparons è des essais effectués par Renault. Dans une troisième partie, des modifications sont introduites au modèle (P − θ) utilisé précédemment afin de rendre l’écoulement cohérent avec le modèle de Navier-Stokes. Bien que ce nouveau problème puisse être posé en dimension 2, l’étude mathématique ne concerne que la dimension 1. On se ramène a un système dynamique dont les inconnues sont les frontières libres. L’unicité de la solution impose l’introduction d’un paramètre artificiel. Le comportement local et/ou global en temps est déterminé par les paramètres géométriques et les conditions aux limites. L’introduction de deux paramètres supplémentaires permet de démontrer l’existence et l’unicité de la solution. Dans une dernière partie, nous comparons le modèle de cavitation proposé avec le modèle P − θ

A new cavitation model in lubrication: The case of two-zone cavitation

International audienceA generalization of the Elrod-Adams model of cavitation in lubricated devices is proposed, such that the translation velocity V for the saturation field θ can be given any value between S/2 and S, with S being the relative speed of the surfaces. The lack of uniqueness of the classical model when V≠S/2 is explained and a suitable supplementary condition is proposed to fix this issue. The new model is rigorously analyzed, though in the simplified mathematical setting of a one-dimensional problem with a single pressurized region. The main result states the existence of a unique solution globally in time, unless of course the cavitation boundary leaves the domain or disappears. A few preliminary numerical examples are included to illustrate the model

Surface optimization and new cavitation model for lubricated flow

Le système piston/chemise/segment est le siège d’une partie importante des pertes en frottement du moteur (de l’ordre de 7% de l’énergie fournie par le moteur [1]). Une des pistes étudiées pour diminuer ces frottements consiste à introduire des rugosités à la surface de la chemise. Ces rugosités servent localement de réservoir au lubrifiant et permettent de limiter les contacts entre les segments et la chemise et donc de diminuer le frottement. Un des buts de notre travail était d’optimiser ces rugosités de surface en modélisant le système segment/chemise en présence de lubrifiant

Semaine d'Etude Mathématiques et Entreprises 6 : Représentation des fonctions de réponse radiométrique

Ce rapport rassemble les différentes pistes de réponses apportées au problème posé par l'entreprise Kolor lors de la 6ème Semaine d'Étude Maths-Entreprises de juin 2013. Le problème porte sur la représentation de fonctions de réponse radiométrique utilisées dans de nombreux logiciels de manipulation de photographies. Une grande partie du travail effectué a consisté à comprendre le problème et ses enjeux afin de le formaliser de façon mathématique. Après une description formelle des outils envisagés, nous les évaluons par rapport aux contraintes du problème afin de déterminer leurs avantages et inconvénients. D'un point de vue pratique, les outils sont présentés dans l'objectif d'être éventuellement développés et intégrés à un logiciel existant. Nous avons donc tenté, dans la mesure du possible, de prendre en compte la simplicité de ces outils que ce soit du côté développement ou du côté utilisation. Ce rapport s'articule en six parties. Après une description pratique du problème, nous en détaillons les principales caractéristiques. Dans une troisième partie, nous décrivons les trois outils envisagés. Les deux parties suivantes constituent l'étude des outils par rapport aux contraintes du problème. Finalement nous donnons une conclusion de cette étude

Second Hematopoietic Stem Cell Transplantation for Post-Transplantation Relapsed Acute Leukemia in Children: A Retrospective EBMT-PDWP Study

Outcome data were collected from the European Society for Blood and Marrow Transplantation registry on 373 children from 120 centers with relapsed leukemia (214 with acute lymphoblastic leukemia [ALL] and 159 with acute myelogenous leukemia [AML]) who underwent second allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (HSCT) between 2004 and 2013. Overall survival (OS) was 38% at 2 years and 29% at 5 years, and leukemia-free survival (LFS) was 30% at 2 years and 25% at 5 years. Median follow-up after second HSCT was 36.4 months in the ALL group and 50.2 months in the AML group. In the ALL group, OS was 43% at 2 years and 33% at 5 years, and LFS was 34% at 2 years and 31% at 5 years. In the AML group, OS was 32% at 2 years and 24% at 5 years, and LFS was 24% at 2 years and 17% at 5 years. The 2-year non-relapse mortality (NRM) rate was 22% in the ALL group and 18% in the AML group. Favorable prognostic factors (P 12 months between transplantations and chronic graft-versus-host disease after the first HSCT (in both groups), complete response before the second HSCT (ALL group only), and age >12 years (AML group only). Findings were more consistent over time in the ALL group, with no significant differences between 2-year and 5-year rates of relapse, NRM, and LFS. Children with relapsed acute leukemias have a substantial likelihood of long-term survival following second HSCT. Given the many novel targeted and immunomodulation therapies currently under development, it is important to identify specific patient subpopulations that may benefit from a second HSCT compared with those better suited to new approaches. (C) 2018 American Society for Blood and Marrow Transplantation