Conclusions <strong>et</strong> perspectivesl’extension à trois dimensions perm<strong>et</strong>tra <strong>de</strong> rendre plus général le modèle <strong>de</strong> membraneen prenant en compte <strong>la</strong> résistance au cisaillement <strong>de</strong> celle-ci.Dans nos simu<strong>la</strong>tions, nous n’avons considéré que l’eff<strong>et</strong> d’un noyau sphérique nondéformable.Or, ce <strong>de</strong>rnier a dans <strong>la</strong> réalité une forme polylobée plus complexe <strong>et</strong> peut sedéformer légèrement. Il serait donc n<strong>et</strong>tement plus réaliste <strong>de</strong> poursuivre notre étu<strong>de</strong> enprenant en compte un noyau déformable, très visqueux. Ceci intro<strong>du</strong>irait un <strong>de</strong>uxièm<strong>et</strong>emps caractéristique <strong>de</strong>s déformations, souvent observé expérimentalement (Hochmuth<strong>et</strong> al. (1993); Tran-Son-Tay <strong>et</strong> al. (1998)). Enfin, comme on l’a vu tout au long <strong>de</strong> c<strong>et</strong>ravail, nous avons systématiquement été amenés à considérer <strong>de</strong>s valeurs <strong>du</strong> rapport<strong>de</strong>s viscosités plus mo<strong>de</strong>stes, souvent d’au moins un ordre <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>ur, que leur valeurréelle. Pour espérer obtenir <strong>de</strong>s résultats plus réalistes, il sera donc très certainementnécessaire d’augmenter <strong>la</strong> viscosité <strong>de</strong>s cellules. Cependant, compte tenu <strong>de</strong>s contraintesque ceci implique en termes <strong>de</strong> pas <strong>de</strong> temps <strong>de</strong> calcul, une telle possibilité passe trèsprobablement par <strong>de</strong>s changements algorithmiques (voir plus loin).Les mo<strong>du</strong>les numériques développés au cours <strong>de</strong> ce travail peuvent également êtreutilisés pour <strong>de</strong>s applications radicalement différentes <strong>et</strong> qui intéressent potentiellementplusieurs groupes <strong>de</strong> recherche <strong>de</strong> l’IMFT. A ce niveau, il est important <strong>de</strong> gar<strong>de</strong>r enmémoire que le co<strong>de</strong> JADIM résout les équations <strong>de</strong> Navier-Stokes complètes <strong>et</strong> n’estdonc pas restreint aux applications dans lesquelles le nombre <strong>de</strong> Reynolds est faible.En particulier, ce co<strong>de</strong> est désormais àmême <strong>de</strong> simuler <strong>de</strong>s écoulements polymériquesmonophasiques ou diphasiques. Ceci va par exemple perm<strong>et</strong>tre d’effectuer <strong>de</strong>s recherchessur les mécanismes <strong>de</strong> ré<strong>du</strong>ction <strong>de</strong> traînée en écoulement turbulent. De même, <strong>la</strong> possibilité<strong>de</strong> combiner eff<strong>et</strong>s visco-é<strong>la</strong>stiques <strong>et</strong> présence d’une surface libre (traitée soit parune approche <strong>de</strong> type Volume of Fluid comme dans ce travail, soit à l’ai<strong>de</strong> d’une technique<strong>de</strong> déformation <strong>de</strong> mail<strong>la</strong>ge (boundary fitted) également disponible dans le co<strong>de</strong>)pourra apporter <strong>de</strong>s éléments d’explication sur certains phénomènes d’instabilité encoreincompris <strong>et</strong> rencontrés par exemple lors <strong>de</strong> l’ascension <strong>de</strong> bulles à l’arrière <strong>de</strong>squelles sedéveloppe une pointe qui, sous certaines conditions, perd son axisymétrie pour se transformeren ‘<strong>la</strong>me <strong>de</strong> canif’.Le fait <strong>de</strong> disposer d’un modèle <strong>de</strong> membrane dans un co<strong>de</strong> résolvant les équations<strong>de</strong> Navier-Stokes rend également possible les simu<strong>la</strong>tions m<strong>et</strong>tant en jeu <strong>de</strong>s gouttes‘sales’, c’est-à-dire contaminées par <strong>de</strong>s tensio-actifs <strong>et</strong> dont <strong>la</strong> surface est donc dotéed’une rhéologie complexe, <strong>et</strong> qui plus est évolutive. C<strong>et</strong>te c<strong>la</strong>sse <strong>de</strong> problèmes recouvreun grand nombre d’applications, notamment dans le domaine <strong>du</strong> génie pétrolier où lesgouttes mises en jeu sont souvent bien trop grosses pour pouvoir être traitées dans l’approximation<strong>de</strong> Stokes.Enfin, il va falloir envisager <strong>de</strong>s évolutions dans le co<strong>de</strong> afin d’en accroître l’efficacité.Idéalement, l’objectif est d’effectuer les pas <strong>de</strong> temps les plus grands possibles en unminimum <strong>de</strong> temps CPU. Ceci passe bien sûr par une utilisation massive <strong>de</strong>s possibilitésoffertes par les machines parallèles. Dans <strong>la</strong> mesure où les calculs effectués dans ce proj<strong>et</strong>étaient bidimensionnels, il aurait été inefficace d’augmenter le nombre <strong>de</strong> processeurs ;ces possibilités n’ont donc été que mo<strong>de</strong>stement utilisées ici <strong>et</strong> le nombre <strong>de</strong> processeursn’a jamais dépassé 32. Une autre direction serait d’envisager une évolution algorithmiquedans le co<strong>de</strong>, en particulier pour le traitement <strong>de</strong>s termes visqueux, dont on a vu qu’ils<strong>de</strong>venaient très pénalisants lorsqu’on souhaite considérer <strong>de</strong>s cellules dotées d’une viscositéréaliste. Ceci peut paraître étonnant puisque le co<strong>de</strong> emploie un algorithme <strong>de</strong>112
Conclusions <strong>et</strong> perspectivesCrank-Nicolson dont <strong>la</strong> finalité est justement <strong>de</strong> lever <strong>la</strong> limitation sur le pas <strong>de</strong> tempsimposée par le terme visqueux. Cependant c<strong>et</strong> objectif n’est rigoureusement atteint quelorsque <strong>la</strong> viscosité est constante, le terme ∇·(ν(∇V+∇V T )) se ré<strong>du</strong>isant alors à ν∇ 2 V.Dans ce cas, le bi<strong>la</strong>n <strong>de</strong> quantité <strong>de</strong> <strong>mouvement</strong> dans <strong>la</strong> direction i ne fait donc intervenirque <strong>la</strong> composante V i <strong>de</strong> <strong>la</strong> vitesse, ce qui perm<strong>et</strong> une résolution implicite simple,composante par composante. Il n’en va plus <strong>de</strong> même lorsque <strong>la</strong> viscosité varie, commedans le problème diphasique (voire triphasique) que constitue <strong>la</strong> dynamique d’une cellule: dans un tel cas les termes in<strong>du</strong>its par le gradient <strong>de</strong> <strong>la</strong> viscosité font intervenirdans chaque projection <strong>de</strong> ce bi<strong>la</strong>n l’ensemble <strong>de</strong>s composantes <strong>du</strong> champ <strong>de</strong> vitesse. Dece fait, <strong>la</strong> contrainte sur le pas <strong>de</strong> temps qu’impose <strong>la</strong> viscosité (ou plutôt le saut <strong>de</strong>viscosité) réapparaît. La seule solution pour s’en affranchir consiste à impliciter en blocl’ensemble <strong>de</strong>s projections <strong>de</strong> l’équation <strong>de</strong> quantité <strong>de</strong> <strong>mouvement</strong>. C<strong>et</strong>te solution estenvisageable mais il faudra étudier soigneusement son coût <strong>et</strong> choisir pour <strong>la</strong> m<strong>et</strong>tre enœuvre les solveurs linéaires les plus performants dans un environnement parallèle.113
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THÈSEEn vue de l'obtention duDOCTO
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RésuméRésuméLa faible déformab
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Contexte généralLes neutrophiles
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Chapitre 1Les neutrophiles et leurs
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