influence of wall radiation in 2D cavities heated from below

International audienceThis study investigates numerically the effects of wall radiation on Bénard cells in cavities heated from below using Chebyshev spectral methods. Bifurcation theory is also used to describe and analyse the cellular flow solutions obtained in a square and a rectangle cavities filled with air. As wall radiation modifies the flow via the adiabatic vertical wall condition, the motionless and thermally stratified solution no longer exists at low Rayleigh numbers and is replaced by a very weak 2 × 2 cellular solution. This 4-cell weak flow undergoes pitchfork bifurcations at higher Rayleigh numbers: both perfect and imperfect pitchfork bifurcations are observed in the presence of wall radiation. Bifurcations to cellular flows with a reflection symmetry become imperfect because the cellular flows with the opposite rotating directions are no more equivalent. Therefore the resulting convective and radiative Nusselt numbers of the two bifurcated branches are no longer the same on the top or bottom wall. Note also that Nusselt numbers (either convective or radiative) of any bifurcated branch at one Rayleigh number are different on the bottom and top walls with wall radiation. Results obtained are analysed and some recommendations are given to describe Bénard flows with wall radiation

Etude comparative des méthodes de suivi d'interface pour les écoulements diphasiques

Les écoulements diphasiques, omniprésents dans la nature et dans de nombreux processus industriels, font intervenir différentes phases (liquide et gaz) et sont souvent caractérisés par des rapports de densité et de viscosité élevés. L'une des principales difficultés rencontrées lors de la simulation numérique de ces écoulements réside dans la bonne représentation de l'interface qui sépare les fluides immiscibles mis en jeu. Un grand nombre de méthodes de suivi d'interface existent dans la littérature, mais les études comparatives permettant de choisir l'approche la mieux adaptée sont peu nombreuses. Dans ce travail, nous comparons plusieurs méthodes Eulériennes de suivi d'interface à savoir la méthode Volume Of Fluid (VOF), Level set (LS), et les méthodes couplées CLSVOF, VOSET et MCLS. Cette comparaison originale a permis de dégager quelques points forts et faibles de chacune des approches

A web services choreography scenario for interoperating bioinformatics applications

BACKGROUND: Very often genome-wide data analysis requires the interoperation of multiple databases and analytic tools. A large number of genome databases and bioinformatics applications are available through the web, but it is difficult to automate interoperation because: 1) the platforms on which the applications run are heterogeneous, 2) their web interface is not machine-friendly, 3) they use a non-standard format for data input and output, 4) they do not exploit standards to define application interface and message exchange, and 5) existing protocols for remote messaging are often not firewall-friendly. To overcome these issues, web services have emerged as a standard XML-based model for message exchange between heterogeneous applications. Web services engines have been developed to manage the configuration and execution of a web services workflow. RESULTS: To demonstrate the benefit of using web services over traditional web interfaces, we compare the two implementations of HAPI, a gene expression analysis utility developed by the University of California San Diego (UCSD) that allows visual characterization of groups or clusters of genes based on the biomedical literature. This utility takes a set of microarray spot IDs as input and outputs a hierarchy of MeSH Keywords that correlates to the input and is grouped by Medical Subject Heading (MeSH) category. While the HTML output is easy for humans to visualize, it is difficult for computer applications to interpret semantically. To facilitate the capability of machine processing, we have created a workflow of three web services that replicates the HAPI functionality. These web services use document-style messages, which means that messages are encoded in an XML-based format. We compared three approaches to the implementation of an XML-based workflow: a hard coded Java application, Collaxa BPEL Server and Taverna Workbench. The Java program functions as a web services engine and interoperates with these web services using a web services choreography language (BPEL4WS). CONCLUSION: While it is relatively straightforward to implement and publish web services, the use of web services choreography engines is still in its infancy. However, industry-wide support and push for web services standards is quickly increasing the chance of success in using web services to unify heterogeneous bioinformatics applications. Due to the immaturity of currently available web services engines, it is still most practical to implement a simple, ad-hoc XML-based workflow by hard coding the workflow as a Java application. For advanced web service users the Collaxa BPEL engine facilitates a configuration and management environment that can fully handle XML-based workflow

MOWServ: a web client for integration of bioinformatic resources

The productivity of any scientist is affected by cumbersome, tedious and time-consuming tasks that try to make the heterogeneous web services compatible so that they can be useful in their research. MOWServ, the bioinformatic platform offered by the Spanish National Institute of Bioinformatics, was released to provide integrated access to databases and analytical tools. Since its release, the number of available services has grown dramatically, and it has become one of the main contributors of registered services in the EMBRACE Biocatalogue. The ontology that enables most of the web-service compatibility has been curated, improved and extended. The service discovery has been greatly enhanced by Magallanes software and biodataSF. User data are securely stored on the main server by an authentication protocol that enables the monitoring of current or already-finished user’s tasks, as well as the pipelining of successive data processing services. The BioMoby standard has been greatly extended with the new features included in the MOWServ, such as management of additional information (metadata such as extended descriptions, keywords and datafile examples), a qualified registry, error handling, asynchronous services and service replication. All of them have increased the MOWServ service quality, usability and robustness. MOWServ is available at http://www.inab.org/MOWServ/ and has a mirror at http://www.bitlab-es.com/MOWServ/

Chapitre 3: Transferts Convectifs

Francois Sacadura (coordonnateur)International audienc

Analyse expérimentale de la combustion turbulente prémélangée pour la simulation aux grandes échelles

La simulation numérique est un outil important pour mieux comprendre et prédire les systèmes de combustion industriels, où interviennent des phénomènes physiques complexes à des échelles caractéristiques très variées. La simulation des grandes échelles (LES), où les grandes structures de l écoulement sont calculées explicitement et l effet des plus petites est modélisé, apparaît alors comme une approche particulièrement prometteuse. Elle nécessite Donc de disposer de modèles décrivant l action des échelles non-résolues sur les échelles calculées. Le principal objectif de cette thèse est le développement et la validation de modèles de sous-mailles pour la simulation de la combustion turbulente prémélangée. L étude expérimentale d une flamme turbulente en V stabilisée derrière un obstacle a été réalisée au moyen de techniques de mesures avancées. Des visualisations du front de flamme instantané effectuées par fluorescence induite par laser ont permis l analyse de la modélisation de sous-maille du taux de réaction. L interaction de la flamme avec une onde acoustique a été étudiée car son mécanisme est considéré comme une étape importante dans le développement des instabilités de combustion. De larges structures cohérentes de la flamme ont été observées, ainsi que de fortes contributions du taux de réaction de sous-maille phénomènes qui doivent être reproduits par les modèles LES. Des analyses détaillées des données expérimentales ont conduit au développement d un modèle basé sur la courbure de la flamme résolue. Ce modèle prédit une action importante du modèle de sous-maille dans les régions où le front de flamme résolu est fortement courbé, en accord avec les expériences. Un second modèle, basé sur le concept de similarité, désormais classique en modélisation pour la simulation des grandes échelles des écoulements non-réactifs, a également été proposé et testé. Un complément attractif à ce modèle a été développé par une extension originale de la théorie des fractals à là LES des écoulements réactifs. La modélisation fractale du taux de réaction de sous-maille est discutée et analysée à partir des données expérimentales. Une formulation dynamique de ce modèle a également été étudiée. Enfin, l approche LES analysée dans ce travail a été implantées dans un code de calcul numérique existant et des premiers calculs de la configuration expérimentale ont été réalisés. Les aspects critiques de ces simulations sont discutés et les premiers résultats du modèle de similarité proposé sont comparés aux données expérimentales et à un modèle de sous-maille exitant.CHATENAY MALABRY-Ecole centrale (920192301) / SudocSudocFranceF

Comparison between LES results and experimental data in reacting flows

Resolved flow statistics extracted from large eddy simulations (LES) do not directly compare to unfiltered flow statistics determined, for example, from experiments. Scalar statistics in reacting flows are investigated here from a priori tests based on experimental data. Mean scalar fields are found to be quite well estimated from LES, taking into account mass-weighted statistics, but resolved variances are strongly affected by the filtering operation and decrease roughly linearly when the filter size ? increases. Accordingly, subgrid scale scalar variances should be modelled to compare LES and experimental results. A simple gradient model is found to provide very good estimates of the mean subgrid scale variance of the progress variable