Laboratoire d’Informatique pour la Mécanique et les Sciences de l’Ingénieur

Département Mécanique - Energétique

Visite Air-Liquide – 1er octobre 2013

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Le département Mécanique-Le département Mécanique-EnergétiqueEnergétique

• Effectifs : ~ 65 – 70, dont ~ 30 CEC

10 Ch CNRS : 4 DR, 6 CR, dont 2 détacht

20,5 Ens-Ch : 1 Pr-Em, 1 Pr, 1 PRAG, 17,5 MdC, dont 1 détacht (9,5 UPMC, 9 U-PSud, 1 AM-ParisTech, 1 CNAM)

2 collaborateurs extérieurs.

6,5 ITA/BIATSS : 2,5 T, 1 AI, 3 IR

20 Doctorants + 5 CDD ou Post-Docs

3 visiteurs étrangers ou chercheurs associés

2

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Positionnement scientifiquePositionnement scientifique

• Trois groupes thématiques :• Aérodynamique Instationnaire : Turbulence &

Contrôle• Convection – Rotation : Instabilités et Turbulence• Transferts Solide - Fluide

• Lignes de forces transverses : 2 orientations• Mécanique des Fluides :

AERO, CORO 60%• Transferts et Energétique

CORO, TSF 40%

Complexité multiphysique : Di ; F/S ; 01/10/2013 Visite Air-Liquide 3

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Des instabilités à la turbulenceDes instabilités à la turbulence

• Mieux comprendre les phénomènes de base • Dynamique tourbillonnaire

• Sillages en hélice • Collab. IJLRA, ANR Helix

• Dynamique intra-glottique

• Instabilités en écoulements confinés et externes

• Dynamique non-linéaire et transition à la turbulence

• Formations de motifs àgrande échelle

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Des instabilités à la turbulenceDes instabilités à la turbulence

• Améliorer les capacités prédictives des outils de simulation • Approximation numérique• Production de solutions de

référence• Modélisation de la

turbulence (Simulation Grandes Echelles)

• Conditions aux limites• Quantification des

incertitudes• ANR JC ASRMEI

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Vers le contrôle…Vers le contrôle…

• Analyse de la dynamique• Topologie & dynamique (FTLE)

• Réduction de la dynamique • Modèles réduits (POD,

Koopman)• ANR Cormored

• Manipulation et contrôle des écoulements• Manipulation par VG (CIFRE

PSA)• Contrôle en boucle fermée

robuste (ANR CORMORED)• Implémentation physique

• Actionneurs plasmas01/10/2013 Visite Air-Liquide 6

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Transferts et EnergétiqueTransferts et Energétique

• Du composant isolé…• Bulle isolée • Nanothermique

• … au composant avec ses couplages• Nanothermique • Couplages

convection-rayonnement

• … au système• Analyse énergétique

et exergétique de systèmes fluides ou thermiques

• Cycles à adsorption

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Thermo-acoustiqueThermo-acoustique

• Devélopper une ingénierie des machines thermoacoustiques

• Fondée sur des compétences recherches allant :

• Des conditions prévalant au déclenchement de l’effet thermoacoustique (instabilités)

• À la prédiction des conditions de saturation nonlinéaire (et des tous les effets néfastes)

• jusqu‘à l’analyse exergétique des différentes architectures

• Validées par des expériences à petite et moyenne échelle

• Valorisation UPMC-CNRS• Création Hekyom• cession exclusive de licence de

deux brevets01/10/2013 Visite Air-Liquide 8

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Faits marquants MEFaits marquants ME

• Modélisation de la résistance Kapitza (J. Amrit)• Modèle cohérent de l’interaction des phonons avec les

rugosités de surface• Validation par expérimentation • Explication des divergences observées jusque là

• 1er code 3D MHD (C. Nore, J.-L. Guermond)• Approximation mixte éléments finis-séries de Fourier• Traitement « propre » des CL de champ à l’infini • Prise en compte exacte des conditions à l’interface entre

conducteur et vide• Modèle d’interaction fluide structure

• Interaction chocs – obstacles• Thèse L. Monasse • LIMSI-CERMICS-CEA

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Publications Publications

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Mécanique-Energétique en résuméMécanique-Energétique en résumé

• De fortes compétences méthodologiques• Méthodes numériques pour la mécanique des

fluides• Instabilités• Simulation écoulements turbulents par LES

• Domaines applicatifs• Aérodynamique, automobile• Transferts aérauliques (thermique du bâtiment,

sécurité hydrogène)• Production et gestion de l’énergie

• Des thématiques montantes• Modélisation en diphasique • Manipulation, Contrôle des écoulements,

transferts• Robustesse aux incertitudes

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• Labex LaSIPS• Collaborations avec EM2C, SATIE, LGEP• Fédération Transfert de Masse et de Chaleur

• EM2C, FAST, LIMSI + MSME (UMLV) + Evry

• JDFP : J. Dynamique des Fluides sur le Plateau• LIMSI, FAST, LadHyx, CEA/DSM/SPEC• EM2C, ONERA, ENSTA

• RTRA Digitéo• Projets : EM2C, LPO, LRI, …

• Collège CSIS : 4ème journée portes-ouvertes

• IDEX Plateau de Saclay : « sciences mécaniques »…• Master, ED SMEMaG, Département « Mech. Eng ».

Mécanique-Energétique en résuméMécanique-Energétique en résumé

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