Ce document est une synthèse des travaux de recherche menés par l'auteur dans le domaine des écoulements géophysiques et de la biomécanique. Pour des raisons associées aux dimensions caractéristiques des problèmes étudiés, les écoulements géophysiques sont généralement représentés par des modèles plus simples que les équations de Navier-Stokes. Ainsi le système de Saint-Venant rend bien compte de phénomènes complexes telles les ruptures de barrage, les inondations, les avalanches. Dans ce document on propose plusieurs modèles de complexité réduite mais permettant de s'affranchir des limitations du système de Saint-Venant. Outre la dérivation, on propose pour chaque modèle, un schéma numérique ainsi qu'une confrontation avec des solutions analytiques et/ou des mesures expérimentales dans le cas d'écoulements complexes. Les discrétisations sont basées sur une interprétation cinétique des modèles, cette description permettant d'assurer les principales propriétés de stabilité des schémas. Certains des modèles proposés ont été implémentés dans des codes industriels. Dans la seconde partie du document, d'autres travaux concernant la modélisation en biomécanique et plus particulièrement l'activité électro-mécanique du muscle cardiaque sont également présentés.

University of Macau / Faculty of Science and Technology / Department of Electromechanical Engineering

The long time energy decay of vortices for several different initial flow scenarios is investigated both theoretically and numerically. The theoretical analysis is based on the energy method. Numerical calculations are done by solving the compressible Navier-Stokes equations using a high order stable finite difference method. The simulations verify the theoretical conclusion that vortices decay at a slow rate compared to other types of flows. Several Reynolds numbers and grid sizes in both two and three dimensions are considered.

No description available.

The objective of the study is to investigate the capability of PANS (Partially Averaged Navier-Stokes Simulation) model over a wide range of Reynolds numbers and flow physics. In this regard, numerical simulations of turbulent flow past a circular cylinder are performed at ReD 140,000 and ReD 3900 using the PANS model. The high Reynolds number PANS results are compared with experimental results from Cantwell and Coles, Large Eddy Simulation results from Breuer, and Detached Eddy Simulation results from Travin et al. Low Reynolds number PANS results are compared with experimental results from Ong and Wallace and Large Eddy Simulation results from Breuer. The effects of the various PANS parameters (fk, fε, σku, σεu) on the ability to capture turbulence physics at various Reynolds numbers are studied. It is confirmed, as previously predicted from theoretical considerations that: (i) for high Reynolds number flow fε = 1 and σku = σk × fk2 / fε are most appropriate; and (ii) for low Reynolds number flow fε = fk and σku = σk are most suitable. These choices for the parameters stem from the fact that there is no clear separation of scales between the energy scales and the dissipation scales at low Reynolds number unlike in the high Reynolds number where there is a clear separation of scales between the energy containing scales and the dissipation scales. Also, in both cases it is found that decreasing fk leads to improved accuracy in predicting the flow statistics.

Akademisk avhandling--Institutionen för informationsteknologi--Uppsala Universitet, 2000. / Bibliogr. p. 113-118.

Thèse doctorat : sciences. Mécanique : Ecully, Ecole centrale de Lyon : 2004. / 63 réf.

Thèse doctorat : sciences. Mécanique : Ecully, Ecole centrale de Lyon : 2004. / Titre provenant de l'écran-titre. 63 réf.

Thèse de doctorat : sciences. Mécanique des fluides : Ecully, Ecole centrale de Lyon : 2006. / 81 réf.

Thèse de doctorat : sciences. Mécanique des fluides : Ecully, Ecole centrale de Lyon : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. 81 réf.