Simulation numérique en aérodynamique

Code UE : AER211

  • Cours + travaux pratiques
  • 6 crédits

Responsable(s)

Simon MARIE

Public, conditions d’accès et prérequis

Niveau Bac + 3/4
Avoir le niveau des UE suivante:
  • AER111 (Introduction à la mécanique des fluides numérique),
  • AER104 (Mécanique des fluides industrielle).
  • CSC003 (Analyse Numérique 3)
 

Objectifs pédagogiques

  • Apporter les bases nécessaires à la compréhension des méthodes de simulation numérique
  • Développer les compétences en programmation pour résoudre des problèmes simples en aérodynamique
  • Développer les méthodes d'analyse et l'esprit critique sur les résultats d'une simulation numérique en aérodynamique
  • Apporter les bases de la modélisation numérique de la turbulence
  • Familiarisation avec des logiciels de calcul.

Compétences visées

  • Utilisation des méthodes de simulation numérique pour l'analyse des écoulements.
  • Programmation python résoudre les problèmes stationnaire type en aérodynamique.
  • Initier les auditeurs à l'utilisation de code de calcul en aérodynamique.
  • Interpréter et analyser des résultats de simulation.

Contenu

 Principes fondamentaux des méthodes numériques :
  • Rappels sur les EDP et leur classification
  • Discrétisation des équations, notion de schéma numérique
  • Construction de maillages pour l'aérodynamique
  • Introduction aux méthodes des différences finies et des volumes finis,
  • Conditions aux limites et conditions initiales
  • Programmation d'algorithme simple en python pour résoudre des problème type en aérodynamique
Application à l'aérodynamique:
  • Rappel sur la modélisation des écoulements
  • Modélisation de la turbulence
  • Méthodes de résolution de la turbulence (RANS, LES, DNS, DES...)
  • Application à des problèmes type.

Travaux Pratiques:
La formation est complétée par 10 Travaux Pratiques:
  • 6 travaux pratiques sont réalisés à l'aide de la plateforme numérique JupyterHub du CNAM (Carnets Python en ligne). Ils portent sur la résolution des problèmes types en aérodynamique.
  • 4 TP sont dédiés à l'utilisation de code industriels (Ansys...)

Modalité d'évaluation

  • 4 TP noté: 40 pts
  • projet     : 20 pts
  • Examen : 40 pts
Total: 100 pts
Il faut obtenir au moins 50 points pour valider l'UE.

Bibliographie

  • C. HIRSCH : Numerical computations of internal and external flows. (John Wiley & Sons, 1988)
  • R. PEYRET : Handbook of Computational Fluid Mechanics (Academic Press, 1996)
  • T. J. CHUNG : Computational Fluid Dynamics (Cambridge University Press, 2002)
  • R.H. Pletcher, J.C.Tannehill, D. Anderson : Computational Fluid Mechanics and Heat Transfer (CRC Press, 2013)

Cette UE apparaît dans les diplômes et certificats suivants

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EPN04 Ingénierie mécanique et matériaux
2 rue Conté 31.0.47
75003 PARIS 03
Tel :01 58 80 84 37
Habsatou DIA

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Enseignement non programmé s'il s'agit d'un diplôme, d'un certificat ou d'une UE ou enseignement qui ne fait jamais l'objet d'une programmation s'il s'agit d'une UA ou d'une US (le code formation commence alors par UA ou US).