Simulation numérique des écoulements de suspension à l'aide d'une méthode de pénalisation des équations de Navier-Stokes

Une méthode de simulation des écoulements particulaires avec des particules de taille finie est proposée. Il s'agit d'une méthode à un fluide pour laquelle la partie solide est représentée par une viscosité très élevée. Le calcul se réalise sur maillage cartésien décalé. Les particules sont repérées de façon lagrangienne. Cette méthode de domaines fictifs à comme particularité que le déplacement de particules se fait implicitement par la résolution de Navier-Stokes. Malgré le rapport de viscosités, la méthode du lagrangien augmenté converge tout en gardant la contrainte d'incompressibilité

Prise en compte des effets de lubrification lors de la simulation de la collision de deux particules dans un fluide

Dans la simulation des écoulements particulaires denses, il est nécessaire d'avoir des modèles de collision performants. Afin de garder un pas de temps et un maillage raisonnables il est nécessaire d'inclure dans ces modèles la collision à sec et la lubrification. On expose un modèle d'interaction particule-particule particule-paroi basé sur l'approche de W.P. Breugem. Ce modèle a été validé pour des particules de taille finie avec une approche de pénalisation sur domaines fictifs. Il vérifie les coefficients de restitution expérimentaux pour une large gamme de nombre de Stokes