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Thèmes de recherche

Calcul Haute Performance

(V. Daru, Y. Fraigneau, O. Le Maître, L. Mathelin, B. Podvin, C. Tenaud)

La montée en puissance des infrastructures de calcul est source de nouvelles opportunités pour les études d'écoulement numériques aussi bien qu'expérimentales, car elle permet d'une part des simulations de plus en plus précises, et d'autre part, la constitution et l'analyse de bases de données expérimentales massives. Pour exploiter ces opportunités de manière optimale il est nécessaire de mettre au point de nouveaux algorithmes et de nouvelles méthodes numériques adaptés à ces structures. Le thème "Méthodes numériques avancées et UPC" s'intéresse à une large variété de problèmes, tels que le développement de méthodes et schémas numériques afin de réaliser des simulations plus précises et physiquement plus réalistes, l'adaptation de solveurs et d'algorithmes existants à des calculateurs parallèles modernes, et l'invention de nouveaux algorithmes qui anticipent les évolutions des plate-formes de calcul. Les résultats de ces recherches bénéficient directement aux autres thèmes du groupe (écoulements instationnaires, contrôle et quantification d'incertitude) ainsi qu'aux autres groupes du Département de Mécanique et à leurs partenaires ou collaborateurs extérieurs.

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Analyse de la Dynamique

(V. Daru, N. Delprat, Y. Fraigneau, F. Lusseyran, L. Pastur, S. Pellerin, B. Podvin, D. Sciamarella, C. Tenaud)

Dans ce thème on privilégie l’étude physique d’écoulements instationnaires modèles et la compréhension des phénomènes dynamiques fondamentaux, au travers de la caractérisation spatio-temporelle des structures cohérentes. Les moyens mis en œuvre et développés, vont de la simulation numérique performante, à des expériences originales, en passant par le développement de méthodes d’analyse avancées, telles que, des décompositions modales, l’identification de structures cohérentes lagrangiennes, les outils de l’analyse des systèmes dynamiques non linéaire.

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Manipulation et Contrôle des Ecoulements 

(Daru, Y. Fraigneau, O. Le Maître, L. Mathelin, B. Podvin, C. Tenaud)

La manipulation d'écoulements et leur contrôle est devenu un outil crucial pour améliorer la manœuvrabilité des avions, réduire la consommation de carburant, limiter l'émission de bruit aéroacoustique ou prévenir les phénomènes de battement (buffeting) pour ne prendre que quelques exemples. Au-delà du domaine aéronautique, le contrôle d'écoulements est également important pour les véhicules terrestres afin de réduire leur traînée, et donc leur consommation. Cette réduction est également rendue nécessaire par les normes de plus en plus strictes sur les émissions de CO2, dont le mécanisme principal reste la réduction de la consommation de carburant. D'autres exemples environnementaux incluent la réduction du bruit émis par des cavités ouvertes dans des écoulements à haute vitesse, comme rencontré entre deux wagons d'un train à grande vitesse, ou le train d'atterrissage des avions. L'équipe du LIMSI a développé une expertise dans tous les aspects du contrôle d'écoulements, incluant les actionneurs plasma, les expériences en soufflerie, des techniques sophistiquées de visualisation (Vélocimétrie rapide par Imagerie de Particules, PIV, Anémométrie Laser Doppler (LDA), etc.), des simulations numériques et des développements méthodologiques.

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Quantification d'Incertitude (UQ)

(O. Le Maître, D. Lucor, L. Mathelin)

Les systèmes réels sont rarement totalement caractérisés ou sont sujets à des variabilités irréductibles, ce qui rend leur simulation incertaine. Comme sources d’incertitudes communes, citons la géométrie, les forçages extérieurs et les propriétés physiques des systèmes. Alors que les capacités et la précision des outils numériques progressent, il devient de plus en plus important de rendre compte de ces incertitudes afin d’apprécier pleinement la qualité des prévisions obtenues par simulation, par exemple par une analyse de sensibilité globale ou en hiérarchisant l’importance de différentes sources d’incertitudes. Depuis plus d’une dizaine d’années, le LIMSI développe des méthodes probabilistes pour la quantification des incertitudes, où les sources d’incertitudes sont considérées comme des variables aléatoires d’entrée du modèle.

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LIMSI
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F - 91405 Orsay cedex
Tél +33 (0) 1 69 15 80 15
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RAPPORTS SCIENTIFIQUES

Le LIMSI en chiffres

10 équipes de recherche
100 chercheurs et enseignants-chercheurs
40 ingénieurs et techniciens
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