An immersed boundary method using unstructured anisotropic mesh adaptation combined with level-sets and penalization techniques
Résumé
The interest on embedded boundary methods increases in Computational Fluid Dynamics (CFD) because they simplify then mesh generation problem in the case of the Navier-Stokes equations. The same simplifications occur for the simulation of multi-physics flows, the coupling of fluid-solid interactions in situation of large motions or deformations, to give a few examples. Nevertheless an accurate treatment of the wall boundary conditions remains an issue of the method. In this work, the wall boundary conditions are easily taken into account through a penalization technique, and the accuracy of the method is recovered using mesh adaptation, thanks to the potential of unstructured meshes. Several classical examples are used used to demonstrate that claim.
L'intèrêt, en CFD, pour les méthodes employant des frontières immergées, va croissant car elles simplifient les procèdures de génération de maillage, en particulier dans le cas des équations de Navier Stokes. On peut faire le même constat dans le cas des problèmes multi-physique, comme, par exemple, pour le couplage fluide-structure, quand il y a de très grandes déformations du maillage. Néanmoins, un traitement précis des conditions de parois reste un problème difficile. Dans ce travail, les conditions d eparoi sont prises en compte par une méthode de pénalisation, et la précision est obtenue grâce à une méthode d'adaptation de maillage. En cela, on utilise le potentiel des mailalges non strcturés. Plusieurs exemples classiques de simulations sont proposées pour valider l'approche.
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