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Prise en compte de la force de lubrification dans la simulation numérique d’écoulements fluide/particules

Nous nous intéressons à la simulation numérique de l’écoulement de particules dans un fluide visqueux. La force de lubrification (exercée par le fluide sur les particules) permet en théorie, d’empêcher le contact entre des particules lisses. Cependant, suite aux erreurs faites lors des simulations, des contacts numériques ont lieu et il est nécessaire, tant numériquement que physiquement, de développer des méthodes permettant de traiter ce problème. Dans le cas d’une particule à l’approche d’un plan, nous présentons un modèle dit de "contact visqueux", permettant de traiter le contact, tout en prenant en compte la physique du problème, c’est à dire, l’action de la force de lubrification. Nous proposons un schéma numérique associé à ce modèle, montrons sa convergence et testons numériquement son couplage avec un solveur fluide/particules. Nous proposons ensuite une généralisation du modèle et de l’algorithme au cas multi-particules et présentons des résultats obtenus à l’aide d’un code orienté objet. Celui-ci permet bien entendu la simulation de particules soumises à des "collisions visqueuses" mais sa conception orientée objet permet également son utilisation pour d’autres types de modèles.

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