Modélisation à l'échelle macroscopique d'un écoulement turbulent au sein d'un milieu poreux
Institution:
Toulouse, INPTDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
This work deals with the macroscopic modeling of turbulence in porous media. It concerns heat exchangers, nuclear reactors as well as urban flows, etc. The objective of this study is to describe in an homogeneized way, by themean of a spatial average operator, turbulent flows in a solidmatrix. In addition to this first operator, the use of a statistical average operator permits to handle the pseudoaleatory character of turbulence. Two major issues are then hightlighted, the modeling of dispersion induced by the solid matrix and the turbulence modeling at a macroscopic scale. They are both studied in this thesis.
Abstract FR:
Ce travail porte sur la modélisation à l'échelle macroscopique de la turbulence dans des milieux poreux. Cette problématique touche aussi bien le domaine des échangeurs de chaleur, des réacteurs nucléaires, ou des écoulements urbains, etc. Nous nous fixons pour objectif de ne décrire que de façon homogénéisée, en appliquant un opérateur de moyenne spatiale, des écoulements turbulents traversant une structure solide. Outre ce premier opérateur, l'utilisation de la moyenne statistique permet de s'affranchir du caractère pseudo-aléatoire de la turbulence. Ainsi, l'application successive de ces deux opérateurs de moyenne permet d'établir les équations bilan décrivant les écoulements considérés. Elle fait par ailleurs émerger deux problématiques majeures, à savoir la modélisation des effets de dispersion dûs à la présence de la structure solide et la modélisation de la turbulence à l'échelle macroscopique. Elles sont en partie traitées dans cette thèse.