The subject of this thesis is the development of an accurate, general and robust numerical method capable of predicting the flow behavior of two-phase immiscible fluids, separated by a well defined interface.
In the quest of an accurate and robust numerical method for the modeling of two-phase flows, one has to keep in mind the intrinsic properties and difficulties associated with the problem:
(i) those flows are mostly three-dimensional, (ii) some flows are steady, others unsteady, (iii) the interface might encounter a lot of topology changes (like merger or break-up), (iv) large jumps of density and viscosity might exist across the interface (e.g. ratio of density of 1/1000 for water and air), (v) surface tension forces may play a very important role in the interface dynamics. Hence, the influence of this force should be accurately evaluated and incorporated into the model, (vi) mass conservation is of primary importance.
All these issues are addressed in this thesis, and special techniques are proposed for their treatment, which enables to construct the desired computational method.
The chosen computational method combines a pressure stabilized finite element method for the Navier Stokes equations with a discontinuous Galerkin (DG) method for the level set equation.
Such a combination of those two numerical methods results in a simple and effective algorithm that allows to simulate diverse flow regimes presenting large density and viscosity ratios (ratio up to 1/1000).
| Identifer | oai:union.ndltd.org:BICfB/oai:ucl.ac.be:ETDUCL:BelnUcetd-12182006-135444 |
| Date | 14 December 2006 |
| Creators | Marchandise, Emilie |
| Publisher | Universite catholique de Louvain |
| Source Sets | Bibliothèque interuniversitaire de la Communauté française de Belgique |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | text |
| Format | application/pdf |
| Source | http://edoc.bib.ucl.ac.be:81/ETD-db/collection/available/BelnUcetd-12182006-135444/ |
| Rights | unrestricted, J'accepte que le texte de la thèse (ci-après l'oeuvre), sous réserve des parties couvertes par la confidentialité, soit publié dans le recueil électronique des thèses UCL. A cette fin, je donne licence à l'UCL : - le droit de fixer et de reproduire l'oeuvre sur support électronique : logiciel ETD/db - le droit de communiquer l'oeuvre au public Cette licence, gratuite et non exclusive, est valable pour toute la durée de la propriété littéraire et artistique, y compris ses éventuelles prolongations, et pour le monde entier. Je conserve tous les autres droits pour la reproduction et la communication de la thèse, ainsi que le droit de l'utiliser dans de futurs travaux. Je certifie avoir obtenu, conformément à la législation sur le droit d'auteur et aux exigences du droit à l'image, toutes les autorisations nécessaires à la reproduction dans ma thèse d'images, de textes, et/ou de toute oeuvre protégés par le droit d'auteur, et avoir obtenu les autorisations nécessaires à leur communication à des tiers. Au cas où un tiers est titulaire d'un droit de propriété intellectuelle sur tout ou partie de ma thèse, je certifie avoir obtenu son autorisation écrite pour l'exercice des droits mentionnés ci-dessus. |
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