DAM : Sujet de thèse SL-DAM-17-0383 - instn
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DAM : Sujet de thèse SL-DAM-17-0383 DOMAINE DE RECHERCHE Energie, thermique, combustion, écoulements / Sciences pour l'ingénieur INTITULÉ DU SUJET Mélanges turbulents compressibles en présence d'un fort rayonnement RÉSUMÉ DU SUJET Les mélanges turbulents jouent un rôle fondamental dans l'évolution des étoiles. Par exemple, ils peuvent modifier la durée de vie des étoiles de la séquence principale ainsi que l’abondance de certains de leurs composés (Lignières, A&A, 1999). Ces mélanges turbulents sont générés et entretenus par de nombreux mécanismes et en particulier par des instabilités de type convectif (Canuto, A&A, 2011). Par ailleurs, l’interaction choc-turbulence peut également jouer un rôle dans certaines étoiles telles que les variables céphéides (Gillet et al., A&A, 1998). En conséquence, étudier le développement de mélanges turbulents en présence d’instabilités convectives et de chocs est un enjeu important de la modélisation stellaire. Dans ce cadre, les zones de mélange turbulent générées par des instabilités de Rayleigh-Taylor et de Richtmyer-Meshkov constituent deux écoulements de référence dont l’étude est susceptible d’améliorer notre compréhension des mélanges stellaires. Ces deux écoulements ont déjà fait l'objet de nombreux travaux théoriques, expérimentaux et numériques (Sharp, Physica D, 1984 ; Brouillette, ARFM, 2002). Cependant, la majorité de ces études se restreint à des situations où le rayonnement est absent. Au contraire, dans les étoiles, la prise en compte du rayonnement est essentielle : ce dernier est généralement plus efficace pour transporter les fluctuations de température que les mouvements turbulents eux-mêmes. La comparaison de ces deux modes de transport se fait à l'aide d'un nombre sans dimension appelé nombre de Péclet. Dans les étoiles, les mélanges turbulents sont alors généralement caractérisés par un nombre de Péclet petit devant un. Ainsi, l'objectif de la thèse est d'étudier les mélanges turbulents générés par les instabilités de Rayleigh-Taylor et de Richtmyer-Meshkov en présence de rayonnement, dans la limite des faibles nombres de Péclet. Pour cela, un code résolvant les équations de Navier-Stokes sera modifié pour y inclure un couplage avec un champ radiatif, à l'équilibre et dans la limite de diffusion. Ce code servira à faire des simulations directes dans la limite des petits nombres de Péclet et à valider les théories asymptotiques proposées dans ce régime (Lignières, A&A, 1999 ; Soulard et al, proc. IWPCTM 15). FORMATION NIVEAU MASTER RECOMMANDÉ Master 2, ingénieur+Master 2, mécanique des fluides, simulation numérique INFORMATIONS PRATIQUES DCSA SSEL Centre : DAM Ile de France Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/09/2017 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Institut national des sciences et techniques nucléaires www­instn.cea.fr 1 PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT Olivier Soulard CEA DAM/DCSA/SSEL/LLPE CEA, DAM, DIF, F-91297 Arpajon, France. Téléphone : +33 1 69 26 40 00 Email : [email protected] UNIVERSITÉ / ÉCOLE DOCTORALE Paris-Diderot (Paris 7) Sciences Mathématiques de Paris Centre DIRECTEUR DE THÈSE Xavier Blanc CEA DAM/DCSA/SSEL/LCLE CEA/DAM Ile de France Bruyeres le Chatel 91297 Arpajon Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Institut national des sciences et techniques nucléaires www­instn.cea.fr Powered by TCPDF (www.tcpdf.org) 2
