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Modélisation par éléments finis d'écoulements à surface libre avec changement de phase solide-liquide

Identifieur interne : 000392 ( France/Analysis ); précédent : 000391; suivant : 000393

Modélisation par éléments finis d'écoulements à surface libre avec changement de phase solide-liquide

Auteurs : M. Medale [France] ; M. Jaeger [France]

Source :

Mots-clés :

Abstract

Les procédés industriels tels que le soudage et le moulage en fonderie font apparaître des écoulements combinant une ou plusieurs surfaces libres avec des fronts de changement de phase liquide-solide. Leur simulation numérique nécessite la mise en oeuvre de techniques de suivi d'interfaces. Nous avons à cet effet développé un modèle basé sur la méthode des éléments finis, qui permet de traiter simultanément ces deux types d'interfaces (fluide-fluide, liquide-solide). Il adopte une description cinématique eulérienne sur des maillages non structurés. Après détermination de la position des interfaces fluide-fluide, on effectue une adaptation locale et temporaire du maillage permettant de préserver la discontinuité matérielle. Cette opération permet en outre de prendre en compte les phénomènes interfaciaux tels que la tension superficielle et le rayonnement thermique. Le suivi des fronts de changement de phases est assuré à l'aide d'une formulation enthalpique, avec prise en compte d'une zone pâteuse (changement de phase anisotherme). Pour cette seconde classe d'interface, il n'est donc pas nécessaire de recourir à une adaptation du maillage. Par contre, les équations régissant l'écoulement sont modifiées pour modéliser les zones pâteuses. Ce modèle est appliqué à l'étude numérique bidimensionnelle d'un procédé de soudage par faisceau d'électrons.


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Pascal:00-0023442

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Data generation: Thu Sep 15 17:34:16 2016. Site generation: Thu Sep 15 18:23:44 2016