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Tamtam Proceedings - lamsin

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Modélisation numérique par la méthode descaractéristiques de la surface libred’écoulement d’eau gouverné par leséquations de Navier-Stokes 1C. Kada Kloucha *,** — F. El Dabaghi * — M. Amara *,*** INRIA Rocquencourt, B.P. 105, 78153 Le Chesnay Cedex, France.** Université de Pau -Avenue de l’Université, B.P. 1155, 64013 Pau, France.RÉSUMÉ. Ce travail concerne un problème d’écoulement d’eau à surface libre, décrit par les équationsde Navier-Stokes, en formulation vitesse-pression (u, p) où on impose l’imperméabilité commecondition sur l’interface eau-air. L’idée pour modéliser la frontière libre consiste à introduire la notiondu taux de présence de l’eau décrite par une équation de transport et de considérer le domaineeau-air fixe. On fait appel à la méthode des caractéristiques pour l’approximation temporelle du systèmed’équations du modèle. Quant à l’approximation spatiale, on utilise les éléments finis mixteP 1 +Bulle/P 1 . La méthode proposée est validée sur quelques exemples numériques.ABSTRACT. This works concerns a free surface water flow problem, described by the Navier-Stokesequations, in velocity-pressure formulation (u, p), where a permeability condition on water-air interfaceis prescribed. The idea for modelling the free surface consists to introduce the void fractionfunction, described by a transport equation and to consider the water-air domain as fixed. Ones callupon the characteristis method for the time discretization of the gouverning system equations of themodel. While for the spatial approximation, it is performed by a P 1 +Buble/P 1 mixed finite elements.The proposed method is validated on some numerical examples.MOTS-CLÉS : Navier-Stokes, surface libre, méthode des caractéristiques, éléments finis mixtes.KEYWORDS : Navier-Stokes, free surface, characteristics method, mixed finite elements.1. Ce travail a bénéficié du support du projet euro-méditerranéen WADI, des programmes d’actionsIntégrées CMIFM MA/01/03., CMEP 01 MDU 529 et PLATON 05572UB.253 TAMTAM –Tunis– 2005

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