3. Noyaux, eff<strong>et</strong>s visco-é<strong>la</strong>stiques, membranes : les solutions numériques adoptées(a) (b) (c)Fig. 3.10 - Forme d’une vésicule dont le <strong>la</strong>p<strong>la</strong>cien surfacique <strong>de</strong> <strong>la</strong> courbure (∇ s 2 H)aété calculé <strong>de</strong> trois manières différentes : (a) splines cubiques, (b) Fourier,(c) métho<strong>de</strong> directe.L’intégrale est réécrite en appliquant le théorème <strong>de</strong> <strong>la</strong> moyenne <strong>et</strong> celui <strong>de</strong> <strong>la</strong> divergencesous <strong>la</strong> forme :[ ∫ H 3B ≈ κV 2∫VdV +(t. [ ∫ H 3= κV 2∫ΓdV +]∇).(t.∇H)dV ∇C](t.∇H).n cell dΓ ∇C(3.31)où ∇C est <strong>la</strong> valeur moyenne <strong>de</strong> ∇C intégrée sur le volume <strong>de</strong> <strong>la</strong> cellule <strong>de</strong> calcul. Lacomposante B 1 <strong>de</strong> B sur e 1 est intégrée sur le volume <strong>de</strong> contrôle V u :(H u (i, j) 3 [(B 1 = κ V u + n 2,u n 2 (i, j)(∇H u ) 1,est − n 1 (i, j)(∇H u ) 2,est)A est2]−(n 2 (i−1,j)(∇H u ) 1,ouest − n 1 (i−1,j)(∇H u ) 2,ouest)A ouest[(− n 1,u n 2,nord (∇H u ) 1,nord − n 1,nord (∇H u ) 2,nord)A nord)−(n 2,sud (∇H u ) 1,sud − n 1,sud (∇H u ) 2,sudA sud] ) ∇C 1(3.32)Comme précé<strong>de</strong>mment, les variables n 1 <strong>et</strong> n 2 étant définies au centre <strong>du</strong> volume <strong>de</strong>contrôle V p , leurs valeurs sur les fac<strong>et</strong>tes nord <strong>et</strong> sud <strong>du</strong> volume V u sont les moyennes <strong>de</strong>squatre fac<strong>et</strong>tes alentour. De même, n 1,u est <strong>la</strong> moyenne pondérée <strong>de</strong> n 1 (i, j)<strong>et</strong>n 1 (i−1,j).48
3. Noyaux, eff<strong>et</strong>s visco-é<strong>la</strong>stiques, membranes : les solutions numériques adoptées(∇H u ) 1,est = H u(i +1,j) − H u (i, j)x 1 (i +1,j) − x 1 (i, j)(∇H u ) 2,est = 1 [ Hu (i, j) − H u (i, j − 1)4 x 2 (i, j) − x 2 (i, j − 1) + H u(i, j +1)− H u (i, j)x 2 (i, j +1)− x 2 (i, j)+ H u(i +1,j) − H u (i +1,j− 1)x 2 (i +1,j) − x 2 (i +1,j− 1) + H u(i +1,j+1)− H u (i +1,j)]x 2 (i +1,j+1)− x 2 (i +1,j)(∇H u ) 1,nord = 1 [ Hu (i, j) − H u (i − 1,j)4 x 1 (i, j) − x 1 (i − 1,j) + H (3.33)u(i, j +1)− H u (i − 1,j+1)x 1 (i, j +1)− x 1 (i − 1,j+1)+ H u(i +1,j) − H u (i, j)x 1 (i +1,j) − x 1 (i, j) + H u(i +1,j+1)− H u (i, j +1)]x 1 (i +1,j+1)− x 1 (i, j +1)(∇H u ) 2,nord = H u(i, j +1)− H u (i, j)x 2 (i, j +1)− x 2 (i, j)La composante B 2 est résolue <strong>de</strong> manière i<strong>de</strong>ntique.Résolution <strong>de</strong> l’équation <strong>de</strong> transport <strong>de</strong> ζL’équation (3.20) se décompose en <strong>de</strong>ux termes : un terme <strong>de</strong> transport <strong>et</strong> un termesource. En intégrant (3.20) sur le volume <strong>de</strong> contrôle V p (ζ est calculé aux points <strong>de</strong>pression), il vient :∫V p∂ζ∂t dV p = −∫∫V.∇ζdV p + TV p∇ s .VdV pV p(3.34)• Comme pour l’équation <strong>de</strong> transport <strong>du</strong> taux <strong>de</strong> présence, le terme <strong>de</strong> transport <strong>de</strong>ζ est résolu à l’ai<strong>de</strong> <strong>du</strong> schéma FCT <strong>de</strong> Zalesak (fig. 3.11) éc<strong>la</strong>té suivant les directions<strong>du</strong> mail<strong>la</strong>ge (Bonom<strong>et</strong>ti & Magnaud<strong>et</strong> (2007)).V.∇ζ = ∇.(ζV) − ζ∇.V= ∂ζV 1∂x 1+ ∂ζV 2∂x 2− ζ[ ∂V 1∂x 1+ ∂V 2∂x 2](3.35)Comme pour l’équation <strong>de</strong> transport <strong>du</strong> taux <strong>de</strong> présence C, afin d’éviter que les frontsne se distor<strong>de</strong>nt au cours <strong>de</strong>s simu<strong>la</strong>tions (notamment dans les zones <strong>de</strong> l’écoulement suj<strong>et</strong>tesà <strong>de</strong> <strong>la</strong> rotation), <strong>la</strong> résolution <strong>de</strong> l’équation (3.35) est décomposée en sous-étapes.On pose donc :Tr 1 = ζ ∂V 1− ∂ζV 1∂x 1 ∂x 1Tr 2 = ζ ∂V 2− ∂ζV (3.36)2∂x 2 ∂x 2La discrétisation en espace <strong>de</strong> (3.36) se fait avec un schéma centré d’ordre 2, grâceau mail<strong>la</strong>ge décalé ona:Tr 1 = ζ(i, j) V 1(i +1,j) − V 1 (i, j)− (ζV 1)(i +1,j) − (ζV 1 )(i, j)Δx 1 Δx 1Tr 2 = ζ(i, j) V 2(i, j +1)− V 2 (i, j)− (ζV (3.37)2)(i, j +1)− (ζV 2 )(i, j)Δx 2 Δx 249
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Conclusions et perspectiveslittéra
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Conclusions et perspectivesl’exte
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BibliographieU. Bagge, R.Skalak &R.
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BibliographieR.S. Frank & M.A. Tsai
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BibliographieM. Puig-De-Morales, M.
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