Vrstva okují, skládající se z oxidů železa, která se tvoří na povrchu oceli při jejím tepelném zpracování, má velký vliv na tepelné metalurgické procesy. Tepelná vodivost okují je jeden z klíčových parametrů pro numerické modelování procesů odkujování a chlazení oceli. Tato vodivost je nicméně silně ovlivňována porézní strukturou okují a žádná všeobecně uznávaná materiálová data nejsou v současnosti dostupná. Cílem této práce bylo provést stacionární tepelnou analýzu za účelem stanovení tepelné vodivosti vrstvy okují. Byl vytvořen podrobný 3D MKP model vrstvy okují založený na datech získaných pomocí CT skenování. Je popsáno získání CT obrazu a jeho zpracování. Využity byly dva různé způsoby segmentace. Pravidelná krychlová výpočetní síť byla vytvořena přímo z voxelové matice zpracovaného CT obrazu. Výsledné hodnoty tepelné vodivosti získané z provedené MKP analýzy byly téměř identické pro obě metody segmentace, což prokazuje jejich vhodnost. Výsledná tepelná vodivost okují může být dále využita jako materiálová charakteristika v numerických modelech tepelného zpracování oceli

L’objectif de ce travail est d’étudier les capacités de la méthode de Boltzmann sur réseau (LBM) dans un cadre numériquement contraignant : celui de la simulation aéroacoustique en maillage non-uniforme, à très haut nombre de Reynolds et à nombre de Mach non négligeable (Ma > 0.1), appliquée à l’automobile. La problématique industrielle est celle du calcul du bruit intérieur d’origine aérodynamique, dont le calcul du champ de pression pariétal instationnaire sur le vitrage conducteur est la première étape décisive. Il a été constaté qu’un manque de précision sur la faible part acoustique du champ de pression total sur le vitrage, provenant très probablement d’erreurs au niveau des transitions de résolution du maillage, était la cause d’une surestimation du bruit intérieur. Nous présentons d’abord une construction cohérente et unifiée de la méthode de Boltzmann sur réseau à partir de l’équation de Boltzmann, dans un cadre athermal faiblement compressible. Nous étudions ensuite en détail les propriétés aéroacoustiques de la LBM, en parcourant toutes les grandes familles d’opérateurs de collision de la littérature. Une variante de modèle à temps de relaxation multiples, utilisable pour l’aéroacoustique, est présentée et testée. Un modèle alternatif simplifié de filtrage sélectif, rapide et compact, est développé et validé. La problématique des maillages non-uniformes est abordée. Un recensement exhaustif des études LBM menées dans ce cadre dans la littérature montre qu’aucune ne correspond à nos contraintes. Des algorithmes alternatifs aux transitions sont développés. Enfin, des applications industrielles sont réalisées à l’aide des modèles développés dans le mémoire. / The main goal of this work is to study the capacities of the Lattice Boltzmann Method in a constrained numerical framework : that of numerical simulation in automotive aeroacoustics with non-uniform meshes, at high Reynolds number and non egligible Mach number (Ma > 0.1). The industrial problem is the computation of the interior aerodynamic noise, which includes as its first decisive step the computation of the unsteady wall pressure field on the car windows. It was observed that a lack of precision on the weak acoustic part of the total pressure field on the driver-side window, which is most probably due to errors at mesh refinement interfaces, caused an overestimation of the interior noise. We first present a coherent and unified construction of the Lattice BoltzmannMethod from the Boltzmann equation, in an athermal weakly compressible framework. Then, we study in details the aeroacoustic properties of the LBM by reviewingall the main families of collisional operators that exist in the literature. A variant of multiple relaxation time operator that can be used for aeroacoustics is presented and tested. A simplified alternative selective filter, fast and compact, is developped and numerically validated. The problem of non-uniform meshes is discussed. An exhaustive review of the LBM studies that have been carried out within that framework shows that none of them corresponds to our constraints. Alternative transition nodes algorithms are developed. Finally, all the developed models of this work are applied to industrial cases.

Since the last few years, the unprecedented growth of communication systems involving the propagation of electromagnetic waves is particularly due to developments in mobile phone technology. The reverberation chamber is a reliable bench-test, enabling the study of the effects of electromagnetic waves on a specific electronic appliance. However, the operating of a reverberation chamber being rather complicated, development of numerical models are of utmost importance to determine the crucial parameters to be considered.This thesis consists in the modelling and the simulation of the operating principles of a reverberation chamber by means of the Finite-Difference Time-Domain method. After a brief study based on field and power measurements performed in a reverberation chamber, the second chapter deals with the different problems encountered during the modelling. The consideration of losses being a very important factor in the operating of the chamber, two methods of implementation of these losses are set out in this chapter. Chapter~3 consists in the analysis of the influence of the stirrer on the first eigenmodes of the chamber; the latter modes can undergo a frequency shift of several MHz. Chapter~4 shows a comparison of results issued from high frequency simulations and theoretical statistical results. The problem of an object placed in the chamber, resulting in a field disturbance is also tackled. Finally, in the fifth chapter, a comparison of statistical results for stirrers having different shapes is set out.