DYNAMIQUE DES TRANSFERTS__________________
DYNAMIQUE DES TRANSFERTS__________________
Exemples d'Activités de Recherche du groupe
Les études menées dans le groupe sont principalement centrées sur la dynamique des transferts de chaleur et de masse, en général en situation de convection dominante, avec un accent tout particulier sur les instabilités, les phénomènes non-linéaires et plus généralement les situations complexes de couplage. Un dénominateur commun des configurations abordées est que les écoulements étudiés sont provoqués par des inhomogénéités spatiales des constituants transportés par l'intermédiaire de forces d'Archimède thermiques ou massiques, mais également par des frottements visqueux pariétaux dus à des cisaillements mécaniques ou à des forces de tension de surface. Ceci a pour conséquence un couplage très fort entre écoulement et transfert, ce qui impose des contraintes spécifiques aux méthodologies utilisées, numériques en particulier. Ces études s'articulent autour de deux objectifs, l'un à caractère fondamental, l'autre à caractère plus appliqué.
Sur le plan fondamental, un des objectifs est de comprendre quelques phénomènes élémentaires essentiels dans la dynamique des transferts : les conditions de perte de stabilité de quelques classes d'écoulement en milieu confiné, les mécanismes responsables de ces pertes de stabilité, les séquences de bifurcations responsables de l'apparition du chaos et de la turbulence, en sont des exemples typiques. Des techniques permettant le calcul direct des solutions stationnaires et des points de bifurcation ont été développées et ont été appliquées pour plusieurs classes d'écoulements étudiées dans le groupe, convection naturelle et thermo-capillaire, écoulements interdisques. Parallèlement à ces études centrées sur les premières instabilités, nous effectuons des simulations de deux de ces classes d'écoulements (convection naturelle en cavités différentiellement chauffées et écoulements interdisques) pour des valeurs des paramètres correspondant à des écoulements turbulents. L'objectif est ici de calculer par ces simulations directes (en grande partie pour l'instant bidimensionnelles) les quantités statistiques qui font l'objet de modélisation dans les approches classiques de la turbulence par la résolution des équations moyennées. Ces études en milieu fluide sont complétées par des études en milieux poreux centrées sur la caractérisation des écarts à la loi de Darcy, sur les effets thermiques et dynamiques plan dus à l'absorption du son en milieux poreux en fonction des caractéristiques des milieux considérés et sur la caractérisation de la structuration des écoulements en cavités partiellement occupées d'un milieu poreux et de leur stabilité.
Sur le plan plus appliqué, nos objectifs sont de satisfaire aux demandes provenant du secteur aval en ce qui concerne la simulation de situations complexes, à la fois par la géométrie et par la juxtaposition de phénomènes élémentaires, dans le but d'effectuer des études de sensibilité paramétrique en vue de l'optimisation de composants industriels. Nous pouvons noter qu'un algorithme de résolution des équations de Navier-Stokes en formulation vitesse-tourbillon a été adapté pour la simulation de la ventilation à l'intérieur d'habitacles de voitures, et couplé à un logiciel de modélisation de la thermique.
Ces études sont en majorité effectuées à l'aide de simulations numériques, et l'amélioration de nos outils de simulation, en collaboration avec le groupe Dynamique des Fluides, fait donc partie de nos préoccupations constantes. En particulier, les études portant sur les phénomènes d'instabilités, de transition vers le chaos et les simulations d'écoulements chaotiques nécessitent des algorithmes précis (sur le plan spatio-temporel) et très efficaces. Les méthodes spectrales y trouvent un terrain d'application privilégié. Le groupe dispose ainsi globalement d'une panoplie d'outils numériques adaptés à l'intégration des équations de Navier-Stokes d'écoulements instationnaires. Ces algorithmes reposent sur différentes formulation des équations (vitesse/pression, fonction de courant tourbillon, vitesse tourbillon), et différentes méthodes de discrétisation spatiale (méthodes spectrales Chebyshev et Fourier, différences finies, volumes finis et dans une moindre importance éléments finis). Un effort particulier a été fait pour développer des méthodes de décomposition de domaines, qui permettent de bénéficier de la puissance des machines parallèles. Ces algorithmes sont très efficaces pour des problèmes en configuration simples et permettent d'effectuer des intégrations sur de longs temps d'intégration, qui sont en général nécessaires pour les problèmes de convection thermosolutale présentant de forts constrastes de diffusion thermique et massique, ou pour atteindre les régimes asymptotiques et effectuer des statistiques en simulation directe d'écoulements turbulents.
Nous avons également fait porter nos efforts ces dernières années sur le
développement de méthodologies permettant de calculer directement les
solutions stationnaires des équations gouvernant le mouvement, même
lorsqu'elles sont instables, pour déterminer les modes propres les plus
dangereux gouvernant la stabilité de cette solution ou encore pour déterminer
directement les points de bifurcation de type n
ud-col ou Hopf
des branches de solutions. Ces outils, utilisés conjointement avec les algorithmes
d'intégration temporelle, sont nécessaires pour caractériser complètement les
diagrammes de bifurcation et comprendre les comportements souvent curieux observés lors des
intégrations temporelles. Les méthodes initialement proposées par L. Tuckerman, pour
calculer les solutions stationnaires à l'aide d'un code temporel,
ont maintenant été implémentées dans plusieurs
codes de base permettant de traiter des écoulements de convection naturelle,
des écoulements de convection thermique avec tension de surface,
les écoulements interdisques. Le calcul rapide des éléments propres du Jacobien,
même si des outils généraux existent, est encore perfectible et
une nouvelle méthode de puissance itérée inverse est en cours de
développement, dans le cadre d'un contrat européen COPERNICUS,
sous la responsabilité scientifique de L. Tuckerman.
L'ensemble de ces développements est actuellement opérationnel pour
l'étude des écoulements et de leurs instabilités dans certaines
configurations.
Ils ont ainsi permis à Eric Chénier, d'explorer le diagramme
d'instabilités des écoulements de zone flottante rencontrés en croissance cristalline.
Ils ont également permis
d'apporter des réponses à des questions en suspens dans le domaine des
instabilités des écoulements interdisques de type rotor-stator.
Signalons enfin, au titre des nouveautés, l'étude menée par J. Pakleza, en collaboration avec G. Quénot et le Pr Th. Kowalevski, sur le développement d'une technique expérimentale à base de traitement d'image pour la détermination de la vitesse de l'interface d'une bulle de vapeur en ébullition nucléée.
Les recherches du groupe sont actuellement structurées autour de 5 thèmes principaux qui sont :
THÈME 1 : CONVECTION THERMO-CAPILLAIRE ET THERMO-SOLUTALE
G. Labrosse,E. Chénier, C. Dang Vu, E. Delouche, G. Kasperski, P. Le Quéré, E. Tric, L. Tuckerman, S. Xin
L'analyse de la convection thermo-capillaire s'est poursuivie, à partir des résultats obtenus par A. Batoul, dans deux directions, chacune faisant l'objet d'une thèse. (1) Avec une méthode proposée par L. Tuckerman qu'il a adaptée à la configuration étudiée, E. Chenier a identifié, dans une partie utile du plan des paramètres (Rayleigh, Marangoni), le domaine de présence des solutions stationnaires stables, et identifié les points et la nature des bifurcations par lesquelles ces solutions deviennent linéairement instables. Il a par ailleurs montré l'existence de solutions multiples, en gravité nulle notamment, associées à la présence d'une petite échelle, proche des fronts de fusion, où s'exprime la régularité physique de la contrainte de capillarité. Parmi ces solutions, certaines sont asymétriques par rapport au plan horizontal médian, et n'ont pu être capturées que grâce à la modélisation de type flux qui a été adoptée, alors que toutes les études fines publiées sur ce problème, à ce jour, présupposent la symétrie (et donc l'unicité) des solutions par rapport au plan médian. E. Chénier a soutenu sa thèse le 15 décembre 1997. (2) G. Kasperski a ouvert récemment l'analyse des effets non Boussinesq sur la stabilité des écoulements thermo-capillaires en gravité zéro. Cette étude vise à évaluer et identifier le rôle séparé des effets non-Boussinesq volumiques et capillaires. L'ensemble de ces deux thèses constituera, à leur terme, une analyse très complète de la physique d'une configuration originale, car uniquement pilotée par des flux.
Par ailleurs, Eric Delouche a complètement exploré l'ensemble des écoulements possibles qui peuvent naître à partir de l'état conductif d'une couche horizontale de fluide binaire (eau + alcool, par exemple) chauffée par le bas, et confinée dans une petite cavité cylindrique (et cartésienne). Il a mis en évidence des comportements spécifiques à ce confinement restreint, en plus de ceux qui sont maintenant bien connus, observés en cavité horizontale de grande extension. Ainsi, il a identifié la présence de deux ondes monodirectionnelles, contra-propagatives et légèrement déséquilibrées en amplitude, qui donnent aux écoulements oscillatoires un aspect partiellement stationnaire et partiellement progressif. D'autre part, il a pu montrer que ces écoulements oscillatoires deviennent stationnaires par une transition très abrupte sur l'échelle des valeurs du nombre de Rayleigh. La configuration explorée s'avère donc extrêmement riche de comportements physiques spécifiques. Son analyse se poursuit. Cette étude fait l'objet d'une page de présentation.
Parallèlement, la stabilité de la configuration d'une couche fluide chauffée latéralement lorsque les forces d'Archimède thermique et solutale sont opposées a été étudiée. Dans le cas de la fente infinie il a été montré que la bifurcation cercle-fourche était subcritique et que la branche à grande amplitude présentait elle-même une bifurcation de type instationnaire menant au défilement vertical des rouleaux convectifs. Dans le cas de cavités de rapport de forme fini, ce sont alternativement des modes symétriques ou anti-symétriques qui sont les plus instables lorsque le rapport de forme varie, caractérisés respectivement par des bifurcations transcritique ou fourche.
THÈME 2 : CONVECTION NATURELLE : INSTABILITÉS ET TURBULENCE
P. Le Quéré, O. Daube, E. Gadoin, G. Labrosse, C. Nore, E. Tric, L. Tuckerman
Ce thème de recherche est double dans sa finalité. D'une part, on étudie par des analyses de stabilité ou par des simulations numériques la perte de stabilité des écoulements de convection naturelle en cavité différentiellement chauffée, les routes vers le chaos et les mécanismes physiques qui en sont responsables. Les résultats récents obtenus dans ce domaine concernent la détermination de la transition à l'instationnarité en cavité cubique à parois horizontales adiabatiques. Ceci a été réalisé par G. Labrosse et E. Tric au moyen d'une méthode de projection diffusion en collocation Chebyshev. Ils ont notamment montré que cette transition intervient à un nombre de Rayleigh beaucoup plus faible que la valeur du nombre de Rayleigh critique pour le problème bidimensionnel, et que la bifurcation associée met en jeu des mécanismes intrinsèquement tridimensionnels. Ils ont également fourni des solutions de référence au problème tridimensionnel dans la gamme des solutions stationnaires. Ces résultats font l'objet d'une page de présentation.
Il a également été montré
récemment que la transition à l'instationnarité qui se produisait dans
une cavité circulaire différentiellement chauffée devenait sous critique
lorsque la valeur du nombre de Prandtl dépassait
une valeur critique de l'ordre de 10. Il a été conjecturé que ceci était indépendant de la nature
précise de la géométrie pourvu que l'écoulement était de couches limites séparées,
avec l'existence d'un cur stratifié, la nature sous-critique
de la bifurcation étant probablement liée au fait que la fréquence caractéristique
des ondes progressives dans les couches limites devenait inférieure à celle des
ondes internes dans le cur.
E. Gadoin s'est intéressée à la caractérisation des modes d'instabilité d'écoulements dans des cavités de forme géométrique complexe modélisant des cartes de composant électronique dans un boîtier fermé. Des expériences de forçage au voisinage de certains modes propres ont été effectuées, dans le but de caractériser les endroits les plus propices pour introduire des perturbations contrôlées. Des résultats préliminaires sur cette étude qui s'inscrit dans le cadre du programme AMETH, sont décrits dans une page de présentation.
Signalons encore les études entreprises par C. Nore et L. Tuckerman sur le toujours surprenant problème de Rayleigh Bénard, étude qui fait l'objet d'une page de présentation ci-après.
La deuxième direction de ce thème concerne l'étude des écoulements de
convection naturelle en régime turbulent. L'objectif
dans ce domaine est d'effectuer des
simulations directes dans le but d'étudier la dynamique des solutions chaotiques
mais également pour calculer les quantités
moyennes et des moments d'ordre 2 qui font l'objet des modélisations dans les approches
basées sur la décomposition de Reynolds en parties moyenne et fluctuante. Des
simulations ont notamment été effectuées dans des cavités carrées et de rapport de forme égal à 4
pour des valeurs du nombre de Rayleigh de 1010, et des comparaisons avec des solutions des équations
k-
ont confirmé, si besoin était, la
surestimation de la turbulence prédite par ces modèles. De façon à mieux cerner
l'origine des différences, il
est alors apparu qu'il convenait de se replacer dans une configuration plus simple,
présentant aux moins deux directions homogènes. Il avait été alors décidé, dans le cadre de
la thèse de R. Boudjemadi, effectuée en collaboration avec D. Laurence et V. Maupu du
Groupe Recherche du LNH/EDF, d'effectuer des simulations tridimensionnelles de
convection naturelle turbulente, en utilisant comme solution de base, soit la solution de
conduction, soit la solution de double couche limite existant entre deux plans parallèles. Il n'a
en fait été possible d'accéder au régime chaotique que pour la solution de conduction,
confirmant par là, les observations antérieures faites par S. Xin lors de simulations
bidimensionnelles. Ces simulations ont néanmoins permis d'accéder aux budgets des
différentes tensions de Reynolds et ont conduit à proposer des améliorations à un modèle aux
tensions de Reynolds. R. Boudjemadi a soutenu sa thèse en janvier 1996.
Cette étude, qui avait été momentanément mise en sommeil, a repris récemment
par des simulations de type grosse structure utilisant le modèle de sous maille
développé dans le groupe Dynamique des Fluides. Elle est menée
en collaboration avec P. Joubert du LEPTAB de l'Université de la Rochelle
dans le cadre du programme AMETH.
THÈME 3 : ÉCOULEMENTS INTERDISQUES ET TRANSFERTS THERMIQUES ASSOCIÉS
O. Daube, N. Cousin-Rittemard, R. Jacques, P. Le Quéré, L. Tuckerman
Les écoulements interdisques sont représentatifs de nombreuses configurations d'intérêt industriel, en particulier dans les machines tournantes. Nos efforts ont porté depuis plusieurs années sur l'étude des instabilités des écoulements rencontrés en cavité de type rotor stator, ainsi que des simulations de cette même classe d'écoulement en régime turbulent, par simulations directes mais également par résolution des équations moyennées.
Nous avons déjà eu l'occasion de rapporter les difficultés qui ont été rencontrées dans la détermination des paramètres critiques délimitant l'apparition de solutions instationnaires dans les rapports scientifiques précédents. Nous avions entrepris, dans le cadre de la thèse de N. Cousin- Rittemard, qui avait reçu le soutien du FIRTECH MEMTA et a soutenu sa thèse en Juillet 96, de nous intéresser à la transition au chaos des écoulements inter-disques de type rotor-stator. Nous nous sommes heurtés à de grandes difficultés, liées en grande partie au fait que nous étions dans un premier temps incapables de mettre en évidence, à la transition à l'instationnarité, des solutions périodiques en temps comme il est habituel dans un domaine borné en raison de la séparabilité du spectre de l'opérateur d'évolution et de son jacobien. Les difficultés rencontrées ont cependant été riches d'enseignements, puisqu'elles ont montré la distinction claire entre notions d'instabilité convective et absolue. En effet, ces écoulements présentent la caractéristique d'être des écoulements de type couche limite en domaine borné et possèdent donc la particularité de devenir localement convectivement instables bien avant d'être absolument instables. Cette caractéristique, alliée au fait que l'opérateur d'évolution linéarisé est ``fortement'' non normal en raison de la valeur élevée du nombre de Reynolds correspondant à la valeur de stabilité, se traduit par des difficultés numériques, et en particulier par la nécessité d'intégrer sur des temps très longs, (quelques centaines de milliers voire de millions de pas de temps) avant de pouvoir conclure sur la nature de la solution asymptotique. Ceci montre les limites de la seule intégration temporelle pour aborder ce genre de problèmes, ce qui a donc motivé le développement d'outils complémentaires permettant de rechercher directement la solution stationnaire à une valeur donnée du nombre de Reynolds, que la solution soit stable ou instable, et de déterminer directement le spectre de son Jacobien. L'ensemble de ces outils a été appliqué dans le cas de la cavité torique de rapport de forme égal à 5, pour laquelle on peut faire varier les effets de courbure en l'éloignant à volonté de l'axe de rotation. Ce travail, qui a permis de comprendre l'origine des difficultés rencontrées antérieurement, fait l'objet d'une page de présentation. Même si nous avons donc sensiblement progressé, il n'en reste pas moins que la détermination précise des paramètres critiques reste un problème encore largement ouvert, très exigeant sur le plan numérique.
Signalons encore la mise en évidence d'un nouveau type d'instabilité entre deux disques de grande extension radiale (rapport de forme supérieur à 15). Cette instabilité se produit à des nombres de Reynolds très faibles (quelques dizaines) et se manifeste par la propagation d'ondes d'instabilité dirigée vers la périphérie des disques. Il a été mis en évidence que les modes propres d'instabilité ont une amplitude qui croît de manière quasi-exponentielle avec le rayon, ce qui ne va pas sans poser quelques problèmes numériques pour leur détermination. Cette étude est effectuée en collaboration avec l'équipe de J. Pécheux du Laboratoire d'Etudes Aérodynamiques de l'Université de Poitiers.
Ces études ont été complétées en parallèle avec la thèse BDI de R. Jacques, cofinancée par la SNECMA dans le
cadre du programme ARCTICA. L'objectif était ici de reproduire la démarche déjà pratiquée
pour la convection naturelle, en allant effectuer des simulations pour des valeurs très élevées
du nombre de Reynolds, qui correspondent à des valeurs pour lesquelles les écoulements sont
en régime turbulent. Nous nous étions proposés de calculer les quantités statistiques qui font l'objet
de modélisations dans les approches classiques de la turbulence basées sur la décomposition
de Reynolds.
De façon à pouvoir atteindre les résolutions spatiales élevées exigées par les nombres de Reynolds
considérés, et également dans le but de nous
intéresser à des domaines géométriques plus complexes ou à des cavités avec des flux de
masse pariétaux localisés, ces calculs ont été réalisés avec des versions multi-
domaines de deux algorithmes, en différences finies et en spectral. Un algorithme d'intégration
des équations de Navier-Stokes instationnaires en formulation fonction de courant-tourbillon-
vitesse azimutale a donc été parallélisé sous PVM et est actuellement opérationnel sur le Cray
T3D de l'IDRIS. Cet algorithme utilise une technique de matrice de bord globale pour
résoudre le problème de Stokes instationnaire, technique dont l'implantation ne va pas sans
quelques difficultés sur un calculateur parallèle.
R. Jacques a réalisé des simulations pour des nombres de Reynolds de
rotation jusqu'à 106. Il a simultanément développé un algorithme
résolvant les équations moyennées fermées à l'aide d'un modèle
bas Reynolds, et a montré que les solutions produites par cette approche,
calculées avec précaution, n'étaient pas aussi mauvaises que
généralement rapporté. Ces comparaisons font l'objet d'une page de présentation.
Il s'est également intéressé à la
validité de l'approximation axisymétrique en étudiant les premières
instabilités tridimensionnelles dans des cavités de rapport de forme de
l'ordre de 8. Rémi Jacques a soutenu sa thèse le 16 décembre 1997.
Pour remédier aux difficultés rencontrées dans la parallélisation de la méthode de matrice d'influence de bord, il a également été développé, dans le cadre du travail de thèse de A. Ben Mamoun, avec le soutien du FIRTECH Calcul Scientifique, un algorithme multi-domaines de type projection en vitesse- pression, basé sur une technique de projection locale ne nécessitant pas de communications. Ceci a été fait en collaboration avec J.L. Guermond et Y. Maday, dans le cadre de notre participation à ASCI. A. Ben Mamoun a soutenu sa thèse le 2 décembre 1997.
THÈME 4 : COUPLAGES FLUIDE-MILIEUX POREUX
M. Firdaouss, K. Naimi, P. Le Quéré, C. Weisman, en collaboration avec J.L. Guermond, D. Lafarge
Les études conduites dans ce thème ont pour objectif d'aboutir à une meilleure connaissance des phénomènes de transfert en milieux poreux à partir d'une approche locale à l'échelle du pore, reposant sur la résolution numérique des équations de Stokes ou de Navier-Stokes sur des domaines géométriques idéalisés. L'intention initiale était de comprendre l'interaction entre l'adsorption et le transfert de masse en milieux poreux à partir d'une approche microscopique locale, dans le but de déterminer les grandeurs macroscopiques intervenant dans la modélisation du comportement des colonnes d'adsorption par exemple, ce qui devait faire l'objet de la thèse de K. Naimi. Les difficultés rencontrées dans l'interprétation des résultats, et la constatation de divergences dans la littérature sur des questions plus élémentaires, ont amené à recentrer le sujet sur le problème classique des corrections non-linéaires de la loi de Darcy en collaboration avec J.L. Guermond. Des résultats nouveaux ont été obtenus et confirmés par simulations numériques et K. Naimi a soutenu sa thèse en mai 1997. En bref, il a été montré que, sous l'hypothèse de réversibilité de l'écoulement macroscopique sous l'effet du changement de signe du gradient de pression, la correction de la loi de Darcy était quadratique en nombre de Reynolds. Cette étude se poursuit actuellement pour des valeurs plus élevées du nombre de Reynolds, pour comprendre l'origine des variations des déviations observées entre gradient de pression et vitesse débitante. Cette étude a été initialisée suite à la venue du Professeur M. Kaviany avec les soutiens de Paris VI, Paris XI et ASCI. Elle constitue le sujet de thèse de P. Tran, sur une bourse MESR du DEA de Mécanique de Paris VI. Les premiers résultats obtenus font l'objet d'une page de présentation. Un montage expérimental a été réalisé en parallèle, soutenu par une Action Incitative du laboratoire avec la participation de J.B. Chalfen, dans le but de confirmer expérimentalement les résultats à faible Reynolds et également pour mesurer les déviations gradient de pression/vitesse débitante dans des configurations anisotropes. Malgré de nombreux efforts, les résultats obtenus n'ont pas permis de confirmer les résultats numériques en raison de difficultés métrologiques, liées à l'importance des marges d'erreur au regard de la petitesse des différences de pression mises en jeu. Parallèlement, une collaboration s'est engagée avec D. Lafarge, du Laboratoire d'Acoustique de l'Université du Maine, pour étudier les effets dynamiques et thermiques dus à la pénétration d'ondes acoustiques en milieux poreux à forte porosité. Il a été montré que, dans les milieux périodiques, le modèle de Johnson établi pour des géométries circulaires reste valable pour des géométries présentant des pointes d'angles modérés. Pour les angles aigus, d'autres modèles de relaxation dynamique sont proposés.
Enfin, C. Weisman, MC Paris VI, effectue une étude visant à déterminer les critères de stabilité d'écoulements de convection naturelle dans des cavités partiellement remplies d'un milieu poreux, dans le but d'envisager un éventuel contrôle du développement des instabilités par la présence de cet élément. Les résultats ont montré le caractère stabilisant de l'introduction du terme de Darcy et la forte influence de la variation des propriétés thermophysiques sur la structuration spatio-temporelle des champs oscillatoires. Des calculs effectués avec des conditions aux limites de flux imposé ont suggéré l'existence d'une solution analytique dans la configuration d'une fente verticale infinie. La démarche fait l'objet d'une page de présentation. Il reste à poursuivre cette étude en reliant la stratification, arbitraire dans la fente infinie, aux paramètres caractérisant une enceinte confinée.
THÈME 5 : THERMIQUE EN ENVIRONNEMENT RÉEL
J. Pakleza
Les études menées sous cette thématique s'intéressent à des situations plus proches des besoins industriels en considérant des configurations géométriques représentatives d'objets réels (phares de voitures) ou des configurations mettant en jeu différents phénomènes élémentaires (ébullition, diphasique). Cette thématique s'est récemment orientée vers le développement d'un outil de simulation des écoulements à l'intérieur d'habitacles automobiles en adaptant un outil développé par F. Bertagnolio dans le cadre de son travail de thèse. Cette étude, initiée à la demande d'un société de service, a permis d'étendre la méthode développée à la prise en compte de milieux de porosité variable, et présentant des ouvertures multiples.
Par ailleurs, des développements ont été effectués pour quantifier des champs de vitesse à partir d'images d'écoulements ensemencés par des traceurs et multiplement exposés. Ces techniques ont été développées et testées dans quelques configurations, au voisinage d'une bulle en croissance notamment, ou pour de la convection naturelle. Cette étude est effectuée en collaboration avec le Pr. Kowalevski de l'académie des sciences de Pologne et en liaison avec G. Quénot du groupe IMM. Cette étude fait l'objet d'une page de présentation.
Enfin, une étude a été réalisée dans le cadre d'un stage de DEA à la demande de Renault sur la modélisation des pertes thermiques dans une ligne d'échappement.
ENSEIGNEMENT ET DIFFUSION DES CONNAISSANCES
Les enseignants-chercheurs du groupe assurent leurs enseignements dans nos deux universités de rattachement, Université Paris-Sud (C. Dang Vu, G. Labrosse, C. Nore, E. Tric) et Université Pierre et Marie Curie (M. Firdaouss, E. Gadoin, C. Weisman), et plus récemment Université d'Evry, suite à la nomination d'O. Daube en tant que Professeur. C. Dang Vu est responsable de l'année de licence de la filière de Mécanique de Paris Sud. Le Pr G. Labrosse est responsable du DEA Dynamique des Fluides et des Transferts, auquel le groupe participe de façon active en y assurant en tout une (petite) centaine d'heures, en tronc commun et en filière A dite "Fluides Monophasiques". Par ailleurs quelques heures de cours sont également assurées dans le DEA de Mécanique de l'Université Pierre et Marie Curie, dans le cadre des cours de recherche. L. Tuckerman est également Maître de Conférences de Mécanique à l'Ecole Polytechnique.
O. Daube et P. Le Quéré ont organisé la 5ème Ecole de Printemps du GdR Mécanique des Fluides Numérique en mai 1997, après avoir organisé celles de 1993 et 1995. M Firdaouss et P. Le Quéré ont organisé, avec D. Gobin et B. Goyeau du FAST, les 3èmes journées d'études sur les milieux poreux en juin 1997.
P. Le Quéré est membre du comité éditorial de la Revue Générale de Thermique. Les chercheurs et enseignants-chercheurs assurent par ailleurs de nombreuses expertises pour les journaux internationaux (J. of Fluid Mechanics, Physics of Fluids, J. of Computational Physics, Computer and Fluids, Int. J. for Numerical Methods in Fluids, Int. J. Heat and Fluid Flow, J. of Porous Media,...) et nationaux (Comptes-Rendus à l'Académie des Sciences, Journal de Physique, Revue Générale de Thermique,...).
De façon globale, le groupe assure une présence dans diverses actions structurantes au plan national. O. Daube est membre du COST MFN. P. Le Quéré fait partie du comité de Programme Mécanique des Fluides de l'IDRIS. Il est membre de la section 10 du Comité National de la Recherche et a fait partie du groupe d'experts de la DSPT 8 du MENRT. Le groupe est impliqué dans le GdR Européen qui a pris la suite du GdR Mécanique des Fluides Numérique, ainsi que dans le GDR GREDIC (Groupement de Recherche sur les Ecoulements Diphasiques en Conduite), dans le GDR Couplage d'Equations et dans le FIRTECH Calcul Scientifique. Il participe également au programme AMETH (Amélioration des Echanges Thermiques) et au programme PRIMEQUAL. Le groupe a bénéficié en 1997 de soutiens contractuels avec la SNECMA, dans le cadre d'un cofinancement d'une BDI CNRS, pour la simulation d'écoulements interdisques, avec RENAULT pour la modélisation des pertes dans des lignes d'échappement et avec la RATP pour la modélisation de la ventilation des tunnels.
Le groupe entretient des relations avec des chercheurs étrangers s'intéressant à des problèmes semblables, tant sur le plan méthodologique (Pr. M. Deville) que sur le plan des domaines d'application (Ruud Henkes de l'Université de Delft, Professeur Hyun du KAIST (Corée), Pr Behnia de l'Université de New South Wales...). Le Professeur M. Kaviany est venu passer quelques mois avec nous en 1997, avec les soutiens des universités PVI et PXI et du laboratoire ASCI. Il est également à noter que nous participons à un programme COPERNICUS, coordonné par Bernard Philippe, de l'IRISA (Rennes) en collaboration avec des pays de l'est, sur les méthodes et algorithmes pour caractériser les spectres des opérateurs gouvernant les problèmes d'instabilités. Enfin, des soutiens de la MDRI ont été obtenus pour des collaborations avec le Laboratoire de Transferts Thermiques de la Faculté des Sciences de Tunis et avec l'Académie des Sciences de Pologne en ce qui concerne notre collaboration avec le Pr. Th. Kowalevski. La collaboration engagée avec M. Betrouni de l'USTHB se poursuit. L. Tuckerman a obtenu une mise à disposition d'un an de l'été 97 à l'été 98 aux Etats Unis dans le cadre d'une année thématique organisée à l'Université du Minesotta sur les instabilités hydrodynamiques.
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