Informations générales
ECTSECTS
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Goal(s)
Le module est organisé autour de 3 cours :
1) Optimisation des performances de dispositifs fluidiques – Analyse physique (16 h)
Ce premier cours met l’accent sur l’analyse physique des performances de dispositifs fluidiques dans les domaines de l’aérodynamique et des procédés et sur la description des principales techniques d’optimisation et de contrôle adoptées en pratique pour maximiser ces performances.
2) Optimisation des performances de dispositifs fluidiques – Simulation numérique d’écoulements turbulents en géométrie complexe (28 h)
Ce second cours présente les outils numériques nécessaires pour mener à bien une étude de dimensionnement optimal d’un dispositif fluidique réel : l’accent est mis sur le traitement de géométries complexes et la prise en compte des effets de la turbulence dans la méthode de discrétisation.
3) Optimisation des performances de dispositifs fluidiques – Méthodes d’optimisation pour l’ingénieur (20h)
Ce troisième et dernier cours du module présente dans sa première partie quelques méthodes d’optimisation couramment utilisées par l’ingénieur : méthodes à base de gradient appliquées directement aux lois de conservation ou à des modèles simplifiés (surfaces de réponse), méthodes génétiques éventuellement couplées à des réseaux de neurones, etc. La seconde partie du cours est orientée vers l’application de ces méthodes à des problèmes d’optimisation de performances de dispositifs fluidiques présentés dans le premier cours en couplant codes d’optimisation et outils numériques présentés dans le deuxième cours.
Content(s)
1) Optimisation des performances de dispositifs fluidiques – Analyse physique (16 h)
Panorama des techniques d’optimisation et de contrôle d’écoulement :
- aérodynamique des transports
* contrôle de la transition
* contrôle du décollement
* réduction de traînée
- procédés
* contrôle du mélange
2) Optimisation des performances de dispositifs fluidiques – Simulation numérique d’écoulements turbulents en géométrie complexe (28 h)
CM 16h : Formulation volumes finis pour les équations d’Euler, de Navier-Stokes et de Navier-Stokes moyennées. Simulation d’écoulements turbulents en géométries complexes.
BE 12h : Développement d'un code de calcul de l'écoulement compressible autour d'un profil d'aile.
3) Optimisation des performances de dispositifs fluidiques – Méthodes d’optimisation (20h)
Cours (12h) :
Formulation d’un problème d’optimisation mono- et multi-objectifs sous contraintes
Méthodes déterministes à base de gradient
Méthodes déterministes sans gradient
Algorithmes évolutionnaires
Construction de modèles simplifiés
BE (8h) :
Optimisation des performances d’un profil d’aile / réduction de traînée.
Prérequis :
Cours de mécanique des fluides de 1ère et 2ème année.
Cours de méthodes numériques de 1ère et 2ème année.
Test
1) Examen final (100%) 2) et 3) Examen final (25%) et Rapport de BE (75%)
Calendar
S1
Additional Information
64h = CM : 42h, BE : 20h, DS : 2h
Bibliography
GAD-EL-HAK M., « Flow Control », Cambridge University Press (2000).
CULIOLI J.-C., “Introduction à l’optimisation”, Ellipses (1994).
DEB K., « Multi-Objective Optimization using Evolutionary Algorithms », Wiley (2001).
MOHAMMADI B., PIRONNEAU, O., « Applied shape optimization for fluids », Clarendon Press, Oxford (2001).
French State controlled diploma conferring a Master's degree
