controle par modele reduit et methode numerique de
Transcription
controle par modele reduit et methode numerique de
Ecole Doctorale SI-MMEA Proposition de sujet pour un contrat doctoral (Région ou Ministère) en 2010 Secteur principal Institut Pprime : LPM LMPM LEA LMS LET LCD Institut IPAM : SPCTS GEMH CONTROLE PAR MODELE REDUIT ET METHODE NUMERIQUE DE FRONTIERES IMMERGEES : VERS L’ELABORATION DE LOIS DE CONTROLE EFFICACES TITRE POUR LES ECOULEMENTS TURBULENTS EN GEOMETRIES COMPLEXES TITRE en anglais CONTROL BY REDUCED-ORDER MODELS AND IMMERSED-BOUNDARY METHOD: TOWARDS THE DEVELOPMENT OF EFFICIENT CONTROL LAWS FOR TURBULENT FLOWS IN COMPLEX GEOMETRIES Résumé (300 caractères max ) L’objectif est de contrôler en boucle fermée des écoulements turbulents en géométries complexes. Il s’agira de mettre en œuvre de manière numérique des stratégies de réduction de modèle et une méthode de frontière immergée. Le cas du contrôle par déformation instationnaire des parois sera envisagé. Descriptif (2000 caractères max) L’optimisation et le contrôle des écoulements consistent à introduire de manière raisonnée des petites perturbations afin d’amener le système dans un état souhaité. L’enjeu majeur en aérodynamique est de contrôler, si possible en temps réel, des écoulements d’intérêt industriel afin d’améliorer les performances ou de minimiser les nuisances. En pratique, les difficultés proviennent de la prise en compte du régime turbulent et de la géométrie complexe de ces écoulements. En effet, si l’on souhaite adapter en temps réel les paramètres de forçage des actionneurs aux modifications de la dynamique de l’écoulement, il est impossible d’utiliser des modèles précis mais coûteux en temps de calcul dans des stratégies de contrôle. Il est donc capital de disposer de modèles réduits capables de représenter les caractéristiques "essentielles" du système. Dans ce but, des méthodes de réduction de modèles du type Proper Orthogonal Decomposition ou troncature équilibrée seront évaluées. Un autre obstacle au développement de stratégies de contrôle pour des configurations réalistes est le temps de calcul des simulations numériques directes. Dans cette étude, nous utiliserons un code de calcul de type « frontières immergées », qui permet de simuler sur une simple grille cartésienne des écoulements en géométries complexes et mobiles. La tâche du candidat sera d’implémenter des modèles réduits de dynamique et des lois de contrôle en boucle fermée dans un code de simulation. Les écoulements visés (écoulement derrière un cylindre, au dessus d’une cavité rectangulaire) sont représentatifs de configurations aérodynamiques d’intérêt industriel, tout en restant de nature académique. Le premier objectif sera de développer des stratégies de contrôle de type forçage volumique ou soufflage/aspiration aux parois. Dans un second temps, nous nous intéresserons à des approches plus novatrices, basées sur la déformation des parois du domaine. Code discipline Secteur d’Application Croissance verte (oui, non) Directeur de thèse NOM Prénom HDR ? Codirecteur de thèse NOM Prénom HDR ? Etablissement_Principal (UP, ENSMA, UL ou ENSCI) Contact_Nom Contact_Tel Contact_Fax Contact_Email Contact_Nom2 821: Mécanique des milieux fluides Transports Si autre secteur, proposer un nom : oui non Noack Bernd oui non Cordier Laurent oui non UP ENSMA L. CORDIER 05 49 36 60 36 05 49 36 60 01 [email protected] UL ENSCI Contact_Tel2 Contact_Fax2 Contact_Email2 Ouvert à la mobilité (oui, non) Laboratoire partenaire (si codirection) Nom, Etablissement Programmes liés Partenariats académiques Partenariats industriels oui non Projet ANR CORMORED ; Projet FNRAE COMIFO LEMTA (Laboratoire d'Energétique et de Mécanique Théorique et Appliquée), NancyUniversité - CNRS.