PFE & RAPPORT ETUDE D’UN ECOULEMENT INSTATIONNAIRE DANS UN CANAL DECOUVERT A FOND MOBILE ET A CHARGE VARIABLE PDF
Tables des matières
Liste des figures
Liste des tableaux
Liste des symboles
Chapitre I : INTRODUCTION GENERALE
I-1 Introduction
Chapitre II : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
Chapitre III : MODELISATION MATHEMATIQUE
III-1 Généralité sur les écoulements
III-1-1 Introduction
III-1-2 Type des canaux
III-1-3 Géométrie des canaux
III-1-4 L’écoulement dans les canaux
III-1-4-1 Variabilité dans le temps
III-1-4-2 Variabilité dans l’espace
III-1-5- Régime fluvial ou torrentiel
III-1-6- La turbulence dans un canal
III-1-7- Ecoulement stationnaire (permanent) uniforme
III-1-7-1- Description
III-1-7-2- Perte de charge
III-2 Ecoulement instationnaire (non permanent) et non uniforme
III-2-1- Introduction
III-2-2 Equations de Navier-Stokes
III-2-2-1- Les équations de base
III-2-2-2 Hypothèses et approximations
III-2-2-2-1 Hypothèse de pression hydrostatique
III-2-2-2-2 Hypothèse de l’imperméabilité du fond et de la surface libre
III-2-2-2-3- Hypothèse de Boussinesq
III-2-3- Moyenne des équations de Navier-Stokes
1-Principe
2- Règle de Leibnitz
3- Moyenne de l’équation de continuité
4- Moyenne de l’équation de quantité de mouvement
4-1- Dérivée en temps
4-2- Termes d’advection
4-3- Gradient de pression
4-4- Termes de diffusion
4-5- Termes de Coriolis
4-6- Forces de volume
4-7- Conclusions
III-2-4- Equations de Saint-Venant
III-2-4-1- Formes conservative et non conservative des équations de SaintVenant
III-2-4-2- Choix de formulations des équations de Saint-Venant
III-2-4-3- Equations de base de Saint-Venant
III-2-4-4- Ecoulement instationnaire à surface libre sur fond mobile
III-2-4-5- Evaluation du terme de pertes de charges par frottements
Chapitre IV :MODELISATION NUMERIQUE
IV-1- Introduction
IV-2- Calcul numérique
IV-2-1- Principe
IV-2-2 La méthode de calcul :- méthode des volumes finis
IV-2-2-1 Equation de transport- diffusion
IV-2-2-2- Discrétisation des différents termes de l’équation
IV-3- Conditions initiales et aux limites
IV-3-1- Conditions initiales
IV-3-2- Conditions aux limites
IV-4- La simulation par le logiciel
IV-4-1- Présentation Du Code De Calcul
IV-4-2- Architecture Du Logiciel
IV-4-3- Procédé de calcul
IV-4-3-1- Représentation
IV-4-3-1-1 Géométrie
IV-4-3-1-2- construction du maillage
IV-4-3-2 Présentation du maillage par « GAMBIT »
IV-4-3-3- Convergence Des Calculs
Chapitre V : RESULTATS ET INTERPRETATION
V-1- Introduction
V-2 Résultats et discussions
V-2-1 Les profils de pression
V-2-2- Les profils de la vitesse
V-2-3- Les vecteurs vitesses
V-2-4- Profil de la variation de la vitesse à la surface libre
V-2-4- Les profils de la variation de la charge hydraulique
V-3- Résultats de calcul des pertes de charge
Chapitre VI : CONCLUSIONS ET PERSPECTIVE
Références bibliographique
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L’hydraulique maintenant étend ses frontières au-delà de son domaine traditionnel. La recherche hydraulique se développe très largement dans des laboratoires industriels ou universitaires. Aux outils traditionnels tels que les essais sur modèles réduits, sont venues s’ajouter les techniques de simulation numérique sur ordinateur, et aussi toutes les possibilités de l’électronique et de la microélectronique qui permettent d’acquérir et de traiter des quantités sans cesse croissantes de données expérimentales.
Cette science aborde dès lors des domaines de plus en plus complexes, parmi lesquels on peut citer l’étude approfondie des ondes de surface, la détermination des champs tridimensionnels de vitesses, la turbulence en écoulements diphasiques. Dans les rivières, les estuaires, les zones côtières et les canaux à surface libre, la recherche est basée sur les écoulements très complexes. Notre sujet à pour objet l’étude d’un écoulement à surface libre qui est instationnaire mais avec deux condition : fond mobile et charge variable.
L’étude des écoulements instationnaires dans des canaux à fond mobile et à charge variable mettra en évidence le phénomène d’instationnarité et les modèles des écoulements. L’accent sera mis aussi et de façon particulière sur le concept de la charge hydraulique et de sa variation étant donné que le régime d’écoulement est non permanent.
Le problème très complexe d’interaction fond mobile-écoulement induisant des pertes de charge importantes sera abordé dans cette étude. Cette étude est une résolution numérique des équations de saint-venant gouvernant le problème de l’influence du fond mobile sur le comportement d’un écoulement instationnaire.
