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 * Projet : Couplage Fluide Structures (GdR IFS 2902 - EDF, Chatou)** - Pour l'UTC : H. Naceur, S. Bouabdallah, A. Ouahsine

Dans le cadre du GdR Interactions Fluide Structures IFS 2902, dont l'équipe Fluides Numériques du Laboratoire Roberval est partie prenante, un programme EF a été développé, permettant la mise en œuvre du couplage fluide structures appliqué à des benchmarks et à des problèmes industriels.

Le code programmé en Fortran est basé sur le couplage entre deux codes EF: le logiciel de structures REFLEX 2.0 développé à l'UTC ainsi que le logiciel de modélisation des écoulements REFLUX 4.1. L'originalité de ce travail réside dans l'utilisation des éléments de type solide-coque pour la modélisation des structures en grands déplacements, permettant ainsi de palier à la lourdeur des éléments solides (temps calcul) et à la mauvaise représentation de la zone mouillée par les éléments coques classiques. Ci-dessous on donne un aperçu global de la procédure de couplage utilisée.



Ci-dessous quelques applications, parmi celles présentées lors de la journée thématique du GDR IFS 2902 qui a eu lieu le 4/12/2007 au centre de R&D d'EDF à Chatou, et intitulée :"Apport des éléments solide coque pour des applications d’interaction fluide structure". Le premier exemple concerne l'écoulement autour d’un cylindre flexible, lié à un mur rigide. La figure ci-dessous montre le champ de vitesse durant le processus de déformation du cylindre.

La figure ci-dessous montre le champ de pression durant le processus de déformation du cylindre. Le deuxième exemple concerne l'écoulement autour d’une plaque flexible derrière un mur rigide, il est considéré par la communauté FSI comme benchmark international de validation. La figure ci-dessous montre le champ de vitesse durant le processus de déformation de la plaque.



La figure ci-dessous montre le champ de pression durant le processus de déformation de la plaque.



Le troisième exemple est une application industrielle elle a pour but d'évaluer la flexibilité d'une valve de régulation de débit dans une pompe. La figure ci-dessous montre le champ de vitesse durant le processus de déformation de la valve.



La figure ci-dessous montre le champ de pression durant le processus de déformation de la valve.



Enfin la figure ci-dessous montre le processus de convergence du couplage Fluide Structures, pour ce dernier cas. Une vingtaine d'itérations sont nécessaires pour aboutir à la bonne déformée de la valve, à cause de l'effet de retour du solide sur le fluide.