controle par modele reduit et methode numerique de

Ecole Doctorale SI-MMEA
Proposition de sujet pour un contrat doctoral (Région ou Ministère) en 2010
Secteur principal
Institut Pprime :
LPM
LMPM
LEA
LMS
LET
LCD
Institut IPAM :
SPCTS
GEMH
CONTROLE PAR MODELE REDUIT ET METHODE NUMERIQUE DE FRONTIERES
IMMERGEES : VERS L’ELABORATION DE LOIS DE CONTROLE EFFICACES
TITRE
POUR LES ECOULEMENTS TURBULENTS EN GEOMETRIES COMPLEXES
TITRE en anglais
CONTROL BY REDUCED-ORDER MODELS AND IMMERSED-BOUNDARY
METHOD: TOWARDS THE DEVELOPMENT OF EFFICIENT CONTROL LAWS FOR
TURBULENT FLOWS IN COMPLEX GEOMETRIES
Résumé (300 caractères max )
L’objectif est de contrôler en boucle fermée des écoulements turbulents en
géométries complexes. Il s’agira de mettre en œuvre de manière numérique des
stratégies de réduction de modèle et une méthode de frontière immergée. Le cas du
contrôle par déformation instationnaire des parois sera envisagé.
Descriptif
(2000 caractères max)
L’optimisation et le contrôle des écoulements consistent à introduire de manière raisonnée
des petites perturbations afin d’amener le système dans un état souhaité. L’enjeu majeur en
aérodynamique est de contrôler, si possible en temps réel, des écoulements d’intérêt
industriel afin d’améliorer les performances ou de minimiser les nuisances. En pratique, les
difficultés proviennent de la prise en compte du régime turbulent et de la géométrie
complexe de ces écoulements. En effet, si l’on souhaite adapter en temps réel les paramètres
de forçage des actionneurs aux modifications de la dynamique de l’écoulement, il est
impossible d’utiliser des modèles précis mais coûteux en temps de calcul dans des stratégies
de contrôle. Il est donc capital de disposer de modèles réduits capables de représenter les
caractéristiques "essentielles" du système. Dans ce but, des méthodes de réduction de
modèles du type Proper Orthogonal Decomposition ou troncature équilibrée seront évaluées.
Un autre obstacle au développement de stratégies de contrôle pour des configurations
réalistes est le temps de calcul des simulations numériques directes. Dans cette étude, nous
utiliserons un code de calcul de type « frontières immergées », qui permet de simuler sur une
simple grille cartésienne des écoulements en géométries complexes et mobiles.
La tâche du candidat sera d’implémenter des modèles réduits de dynamique et des lois de
contrôle en boucle fermée dans un code de simulation. Les écoulements visés (écoulement
derrière un cylindre, au dessus d’une cavité rectangulaire) sont représentatifs de
configurations aérodynamiques d’intérêt industriel, tout en restant de nature académique. Le
premier objectif sera de développer des stratégies de contrôle de type forçage volumique ou
soufflage/aspiration aux parois. Dans un second temps, nous nous intéresserons à des
approches plus novatrices, basées sur la déformation des parois du domaine.
Code discipline
Secteur d’Application
Croissance verte (oui, non)
Directeur de
thèse
NOM Prénom
HDR ?
Codirecteur de
thèse
NOM Prénom
HDR ?
Etablissement_Principal
(UP, ENSMA, UL ou ENSCI)
Contact_Nom
Contact_Tel
Contact_Fax
Contact_Email
Contact_Nom2
821: Mécanique des milieux fluides
Transports
Si autre secteur, proposer un nom :
oui
non
Noack Bernd
oui
non
Cordier Laurent
oui
non
UP
ENSMA
L. CORDIER
05 49 36 60 36
05 49 36 60 01
[email protected]
UL
ENSCI
Contact_Tel2
Contact_Fax2
Contact_Email2
Ouvert à la mobilité (oui, non)
Laboratoire partenaire (si codirection)
Nom, Etablissement
Programmes liés
Partenariats académiques
Partenariats industriels
oui
non
Projet ANR CORMORED ; Projet FNRAE COMIFO
LEMTA (Laboratoire d'Energétique et de Mécanique Théorique et Appliquée), NancyUniversité - CNRS.