equipe f luide r éactifs et t urbulence

Diapositive 1

Equipe Fluide Ractifs et TurbulenceResponsables (depuis Mars 2012) : Patrick DA COSTA, PR Didier LUCOR, CR1Institut Jean Le Rond dAlembertUniversit Pierre et Marie CurieUMR CNRS 7190

Comit dvaluation AERES, 8-9 Janvier 2013Saint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 1LES AXES DE RECHERCHES De la recherche fondamentale la recherche vocation applicative Triptyque thorie-exprience-simulation Forte valorisation acadmique et contractuelle (secteurs transports & nergie) Dmarche volontariste dinsertion dans les rseaux nationaux et europensDmarche1. Turbulence, interactions, aroacoustique2. Combustion alternative, dpollution, turbulence et cintique3. Mthodes exprimentales et mtrologie4. Mthodes numriques stochastiques et dterministes, quantification des incertitudes, optimisation et contrleOrganisation autour de 4 thmesSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 2LES AXES DE RECHERCHES1. Turbulence, interactions, aroacoustique2. Combustion alternative, dpollution, turbulence et cintique3. Mthodes exprimentales et mtrologie4. Mthodes numriques stochastiques et dterministes, quantification des incertitudes, optimisation et contrleOrganisation autour de 4 thmesSite de Paris : 10 personnesSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 3LES AXES DE RECHERCHES1. Turbulence, interactions, aroacoustique2. Combustion alternative, dpollution, turbulence et cintique3. Mthodes exprimentales et mtrologie4. Mthodes numriques stochastiques et dterministes, quantification des incertitudes, optimisation et contrleOrganisation autour de 4 thmesSite de St Cyr lEcole : 4 personnesSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 4Chercheurs / Enseignants Chercheurs

EC (UPMC)A. Belme, JC Chassaing (HDR), S. Chibarro, P. Da Costa (Pr) , P. Druault (HDR), T. Gomez (HDR), G. Gerolymos (Pr), Ph. Guibert (Pr), J.F. Krawczynski, G. Legros (HDR), P. Sagaut (Pr), I.Vallet (HDR)

C (CNRS)D. Fuster, D. Lucor (CR1 HDR)LES FORCES VIVESSupport technique

Personnel technique de saint-cyrDoctorants

15 thsards, 6 post-doctorants, (24 thses soutenues)12

2Rang A/B=28%

HDR71%Support administratif

E. MignonSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 51er Janvier 2008

ECJC ChassaingC. DavidG. DaymaP. Druault (HDR)Th. GomezG. LegrosL. Le Moyne (HDR)*C. Morin*I.Vallet (HDR)

S. Cavadias*G. GerolymosPh. GuibertP. RochelleP. Sagaut

C (CNRS)D. LucorH. MitonLES FORCES VIVES EFFECTIFSMDCPR1er Janvier 2013

ECA. BelmeJC Chassaing (HDR)S. ChibarroP. Druault (HDR)Th. Gomez (HDR)JF. Krawczynski G. Legros (HDR)I.Vallet (HDR)

P. Da CostaG. GerolymosPh. GuibertP. Sagaut

C (CNRS)D. FusterD. Lucor (HDR)MDC(-1)PR(-1)

CRCRSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Conclusion : la politique de lquipe de favoriser lHDR fait que nos membres ont t nomms ailleurs EX UPMC EPU, Universit de Bourgogne, Univ de Valencienne, 6LES FORCES VIVES REPARTITIONSCombustion alternative,DpollutionDa Costa Legros GuibertMthodes exprimentalesKrawczynskiBelmeChassaing*ChibarroGrolymosGomezLucor#Mthodes NumriquesDruault*ValletTurbulenceInteractions

Aroacoustique* (AVEC MPIA)Biomcanique# (AVEC FCIH / MISES / MPIA)

Fuster#Sagaut*Saint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 LES CHIFFRES CLES Valorisation Articles journaux internationaux (base ISI Web)

Total: 157 articles 2,3 articles/permanent/an (5.2 ETP pour 2012) Tous les permanents (au 01/01/13) sont publiants

121 confrences (117 internationales) avec actes dont 19 invites

20 livres ou chapitres douvrage

2 brevets

Organisation de 4 confrences (3 internationales)Saint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 8LES CHIFFRES CLES Valorisation Plus dune trentaine de conventions notifies (hors allocations) Montant total notifi: 3900 k ( 975 k/an)

Saint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 9RESPONSABILITES LOCALES ET NATIONALES Niveau L:Direction adjointe tudes Licence Mca (J.C. Chassaing)Direction dune Lpro (GMPE) (P. Da Costa)Gestion plateforme TP St-Cyr, 500 tudiants/an (G. Legros, J.F.Krawczynski)

Niveau M: Animation dune spcialit (EE: P. Guibert) et de 5 parcours M2, > 100 tudiants/an (J.C. Chassaing, S. Chibarro, P. Da Costa, P. Guibert)

Niveau D:Commission thses et HDR Ingnierie UPMC (P. Sagaut, 2012)

RESPONSABILITE DU SITE DE SAINT-CYR LECOLE (P. Guibert)

SECTION CNU 60 (G. Gerolymos)

CoNRS Section 10 (P. Sagaut, 2008)

UPMC: membre du CA (P. Sagaut 2012, D. Lucor 2012 ) directoire de la recherche (P. Sagaut, responsabilit Ple 1) directoire des formations (2012 P. Da Costa, D. Lucor) directoire des RI (2012 P. Da Costa)EnseignementSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 10CONCLUSIONS/REMARQUES Trs forte contribution de lquipe FRT ! (9 EC/12 impliqus) Augmentation des charges dues au LMD et aux parcours Pro Ncessit de renforcer le potentiel de recherche

LES AXES DE RECHERCHES1. Turbulence, interactions, aroacoustique2. Combustion alternative, dpollution, turbulence et cintique3. Mthodes exprimentales et mtrologie4. Mthodes numriques stochastiques et dterministes, quantification des incertitudes, optimisation et contrleSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 11LES THEMES DE RECHERCHES1. Turbulence, interactions, aroacoustiqueA- Modlisation de la turbulence (RANS, LES, )But: amliorer les modles existants et tendre leur domaine dutilisation (complexit gomtrique et complexit physique)

B- Arodynamique: analyse physique et contrleBut: analyser et comprendre la physique de certains coulementsturbulents en vue de leur manipulation/contrle

C- Couplage fluide-structureBut: analyser et comprendre la physique couple

D- Aroacoustique (PRESENTATION TRANSVERSE / MPIA)Saint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 12LES THEMES DE RECHERCHES2. Combustion alternative, dpollution, turbulence et cintiqueA- Combustion alternativeBut: amliorer les modles existants et tendre leur domaine dutilisation (complexit gomtrique et complexit physique)

B- Dpollution But: analyser et comprendre la physique de certains coulementsturbulents en vue de leur manipulation/contrle

C- Turbulence But: analyser et comprendre la physique couple

D- Cintique Visite site Saint-CyrSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 13LES THEMES DE RECHERCHES3. Mthodes exprimentalesA- Mesures optiques non intrusives : Fluorescence Induite par LaserBut: Mesurer au mieux des paramtres exprimentaux (conc. T, etc.) sans altration des autres phnomnes physiques, hydrodynamiques, chimiques etc.

B- Mesures au Banc Gaz SynthtiqueBut: Simuler une chelle 1/10 1/1000 des procds rels (dans notre cas surtout ddis la dpollution)

C- Mesures de vieillissement chimiques et thermiques de matriauxBut: Simuler au laboratoire des vieillissements de matriaux (dans notre cas surtout ddis la dpollution)

Visite site Saint-CyrSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 14LES THEMES DE RECHERCHES4. Mthodes numriquesA- Modlisation et propagation des incertitudesBut: obtenir des intervalles de confiance sur les prdictions numriques, estimer la pertinence des modles, vrification et validation des prdictions dbouchant sur une aide la dcision.B- Mthodes classiques pour quations de Navier-Stokes (DF,VF, EF)

C- Mthodes de type Lattice Boltzmann But dveloppements de schmas numriques, conditions aux limites, mthodes (ALE, Chimere, retournement temporel, diffrentiation complexe, adjoint ) pour larodynamique et laroacoustique

D- Surfaces de rponse en vue de loptimisation des systmes et de lacertification des solutions numriquesSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 15FCIHMPIAMISESFRTCNESRenaultPANGDFSUEZPSACNAMLRSIST LisbonneAGH CracoviePol. MilanContinentalONERAIFPENMITCSICCEACORIAJLLUniv. ModeneLMFACooprationsIFREMEREDFDassault-AviationAirbusAlstomCERFACSUC DavisEADSUniv. TwenteSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 16PROJET ET PERSPECTIVES1- Consolidation de lquipe2- Dveloppement des synergies ncessaires aux niveaux local/national pour conserver la matrise de lensemble de la chane recherche amont - recherche applique dans les thmatiques dveloppes

3- Devenir pour les tutelles un pilier du dveloppement de leur actions sur nos domaines dexcellence

Saint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 17PROJET ET PERSPECTIVES1. Turbulence, interactions, aroacoustique2. Combustion alternative, dpollution, turbulence et cintique3. Mthodes exprimentales et mtrologie4. Mthodes numriques stochastiques et dterministes, quantification des incertitudes, optimisation et contrleSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 18PROJET ET PERSPECTIVES1. Turbulence, interactions, aroacoustique2. Combustion alternative, dpollution, turbulence et cintique3. Mthodes exprimentales et mtrologie4. Mthodes numriques stochastiques et dterministes, quantification des incertitudes, optimisation et contrle1. Turbulence, interactions, aroacoustique2. Combustion, procds de dpollution3. Mthodes exprimentales et mtrologie4. Mthodes numriquesSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 19PRESENTATIONS FRT1. Turbulence, interactions, aroacoustique2. Combustion, procds de dpollution3. Mthodes exprimentales et mtrologie4. Mthodes numriquesVolet Exprimental de lquipe : G. Legros (MDC HDR)

Volet Numrique de lquipe :D. Lucor (CR1 HDR)

Saint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 20Merci pour votre attentionSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 21PROBLEMATIQUE

Interactions coulements ractifs / production de particules de suie

Enjeux : performance nergtique / scuritrchauffement climatiquesant publique

Verrous :domaine multidisciplinaireau coeur des efforts dans les domaines de la simulation numrique et des diagnostics optiques

Stratgie de dveloppement lInstitut :complment aux projets existants (carburants alternatifs)stratgies innovantes de contrle

Saint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Combustion alternative,DpollutionDa Costa Legros GuibertMthodes exprimentalesKrawczynskiBelmeChassaing*ChibarroGrolymosGomezLucor#Mthodes NumriquesDruault*ValletTurbulenceInteractions

Fuster#Sagaut*PROBLEMATIQUE

Interactions coulements ractifs / production de particules de suieSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 PROBLEMATIQUE


Projet : caractrisation exprimentale et numrique de laproduction de suie par les carburants alternatifs

Interactions : P. Da Costa, P. Guibert, G. LegrosC. Morin (Univ. Valenciennes), D. Gaffie (ONERA/DEFA), G. Dayma (Univ. Orlans)K. Daun (Univ. Waterloo), M. Thomson (Univ. Toronto)

Financements :Institut (20 k)contrat ONERA (30 k)

Saint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 PROBLEMATIQUE



Dispositif exprimental mis en place lInstitut:brleur de Santoro, aliment par un coulement combustible contenant des vapeurs de carburant liquide.Saint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 PROBLEMATIQUE



Dispositif optique mis en place autour du brleur de lInstitut:Mthode dabsorption/mission deux longueurs donde pour la cartographie en temprature et fraction volumique de suie au sein de la flamme




suivi temporel par visualisation rapide (500 fps) du phnomne de flickering apparaissant spontanment pour une flamme dthylne brlant dans un coulement oxydant 55% O2 + 45% CO2.

t0 t0 + 40 msSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 PROBLEMATIQUE



Dveloppement original: suivi temporel (70 fps) en fraction volumique de suie du phnomne de flickering apparaissant spontanment pour une flamme dthylne brlant dans un coulement oxydant 55% O2 + 45% CO2. (Kashif et al., Optics Express 20, p.2874228751, 2012)




Perspectives : Quantification de la propension la production de suie par les carburants alternatifs (thse de M. Kashif)

Ractivit des particules de suie mises par les carburants alternatifs (thse de Q. Wang)

Cartographies en fraction volumique de suie (ppm) dbits air et combustible constants pour un coulement de mthane ensemenc en vapeur de:(a) PRF 10; (b) PRF 30; (c) PRF 60Saint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 PROBLEMATIQUE


Projet : Stratgie de contrle multiphysique de la combustion

Interactions : T. Gomez, G. Legros, P. SagautH. Pitsch (RWTH Aachen)

Financements :Institut (1 k)UPMC (bourse doctorale)




Dispositif exprimental mis en place lInstitut:brleur de Santoro plac au sein de llectro-aimant et entour du dispositif optique dabsorption/mission 2 longueurs donde. Saint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 PROBLEMATIQUE



Dveloppement original: dclenchement par effet magntique de linstabilit de flickering sur le brleur de linstitut. (Legros et al., Proc. Combust. Inst. 33, p.1095-1103, 2011.)




Localisation des flammes dans un repre (Gr,ReT) (ReF=33). Les symboles bleus, noirs et rouges reprsentent les teneurs XO2=0.30, 0.55, et 0.75, respectivement. Les symboles pleins indiquent les flammes instables.(Legros et al., Proc. Combust. Inst. 33, p.1095-1103, 2011.)




Perspectives : contrle de la production de suie par forage magntique(thse dAgnes Jocher - co-tutelle UPMC/RWTH Aachen)

(a)(b)Profils de fraction volumique de suie diffrentes hauteurs dune flamme non-prmlange dthylne brlant dans un coulement oxydant co-courant (XO2=0,5 ; XN2=0,5 ; QV,thylne=36 L/min ; Qv,oxydant=230 L/min) :(a) sans champ magntique ; (b) grad(B2) = - 5,1 T2/m ezSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 PROBLEMATIQUE



Perspectives : contrle de la production de suie par forage magntique(thse dAgnes Jocher - co-tutelle UPMC/RWTH Aachen)

Rsultats numriques prliminaires:comparaison entre champs de temprature sans et avec gradient de champ magntique descendant, au sein dune flamme non-prmlange dhydrogne brlant dans un coulement co-courant dair.(code: CIAO / H. Pitsch)

Saint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013 Institut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceInstitut Jean Le Rond dAlembertEquipe Fluides Ractifs et TurbulenceSaint Cyr LEcole Visite comit AERES 9 Janvier 2013

equipe f luide r éactifs et t urbulence

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