Simulations hpc d'écoulements multiphasiques par lbm h/f

Objectifs du stage

Le sujet du stage consiste à mettre en œuvre dans LBM_Saclay des simulations d’écoulements triphasiques avec changement de phase solide/liquide. La base du modèle mathématique s’appuie sur les équations de Navier-Stokes incompressibles, couplées à deux équations conservatives d’Allen-Cahn pour le suivi des interfaces entre les trois phases. Il s'agira d'adapter au changement de phase solide/liquide, les méthodes numériques LBM déjà prises mise en œuvre dans LBM_Saclay sur les cas diphasiques liquide/gaz [3] et solide/liquide [4]. Après quelques validations, on réalisera plusieurs simulations comparatives en 2D, d’écoulements liquide/gaz en interaction avec une troisième phase qui peut changer de phase (solide/liquide). Des simulations 3D pourront être réalisées sur les GPUs du super-calculateur Topaze du CEA-CCRT).

Références

[1] T. Krüger, et al, The Lattice Boltzmann Method. Principles and Practice, Springer, 2017. doi:10.1007/978-3-319-44649-3.

[2] W. Verdier, T. Boutin, P. Kestener, A. Cartalade, LBM_Saclay : application HPC multi-architectures sur base LBM. Guide du développeur, Note Technique CEA, 2022.

[3] W. Verdier, P. Kestener, A. Cartalade, https://doi.org/10.1016/j.cma.2020.113266

[4] A. Cartalade, A. Younsi, M. Plapp, http://dx.doi.org/10.1016/j.camwa.2016.02.029