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Physique et Modélisation de la turbulence
Diffusion et dispersion dans l’environnement
Mécanique des fluides appliquée à l’environnement
16h de Physique et Modélisation de la turbulence (12 h de CM et 4h de TD)
Contenu :
o Caractérisation des écoulements turbulents
o Approche statistique. Moyenne, équations de Reynolds ; viscosité et diffusivité turbulentes ; couche limite turbulente ; mécanismes énergétiques : production et dissipation
o Outils et théories statistiques : corrélations ; espace de Fourier ; spectres d’énergie cinétique et de dissipation ; les échelles de la turbulence ; théorie de Kolmogorov
o Ecoulements turbulents cisaillés : exemple du jet plan
o Les différentes approches de modélisation et simulation numériques de la turbulence : modélisation statistique, simulation numérique directe, simulation des grandes échelles
o Modélisation statistique : notion d’ordre ; modèles à zéro, une et deux équations ; modèle k-epsilon ; modèle du second ordre
o Simulation des grandes échelles : méthodologie ; le modèle de Smagorinsky
o Il faut réfléchir à inclure des notions de rugosité en couche limite
8h de diffusion et dispersion dans l’environnement (6 h de CM et 2h de TD)
Contenu :
o Notion de diffusion et loi de Fick ; équation de diffusion ; coefficients de diffusion moléculaire et de diffusion turbulente
o Problème de diffusion unidirectionnel : injection concentrée ; injection étendue ; présence de parois ; diffusion dans un courant
o Problèmes de diffusion multidirectionnels : notion de panache
o Dispersion dans les écoulements cisaillés : coefficient de dispersion longitudinal
o Application aux écoulements turbulents en rivière : vitesse turbulente caractéristique et profil de vitesse ; coefficient de dispersion longitudinal ; coefficients de diffusion verticale et latérales ; distances de mélange dans une rivière ; détermination du débit
o Diffusion en turbulence développée : dispersion d’un nuage de traceur ; dispersion de particules ; théorème de Taylor ; loi de dispersion en fonction des échelles de la turbulence ; loi de Richardson.
24h de Mécanique des fluides appliquée à l’environnement (12h de cours et 12h de TD)
Contenu :
UE de tronc commun et UE d'approfondissement de 1ère année
Session normale
Contrôle continu (CC)
Contrôle terminal (CT) : épreuve écrite de 4h
Session de rattrapage
La note remplace la note de CT. Le CC n'est pas rattrapable.
CC*1/3 + CT*2/3
Le cours est programmé dans ces filières :
Code de l'enseignement : 4EUS3MFE
Langue(s) d'enseignement :
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mise à jour le 8 février 2017