Développement d'un outil d'analyse du mouvement des particules en turbulence - Université de Lorraine Access content directly
Master Thesis Year : 2012

A multi-purpose Python tool to analyze particles in turbulence

Développement d'un outil d'analyse du mouvement des particules en turbulence

Abstract

This report is the final work of a Master 2 Research in fluid mechanics, conducted in the labs of LEMTA with support from ESSTIN. The main task consists in the development of a software, which shall allow to analyze automatically datasets from turbulent flows with and without particles therein. Those data might originate from a numerical simulation or from experiments. This task appears very general and it is clear that it is impossible to accomplish it in finite time for all possible cases. Therefore, the starting point is ideal turbulence with heavy particles. Such a software as sketched above is essential not only to the scientific community, but as well for practical applications in an industrial setup. Since the first wish improve comparability of flows and particles in flows situations, the latter require standardized analyses in order to facilitate the design and manufacturing of machinery working with flows of various kind. With regard to simulations, the amount of data produced worldwide does not stop to increase with the evolution of numerical ressources (moodys law). Mainly in the case of turbulents flows, many ways of analysis exist, depending on community and specific needs. Statistics are an interesting and useful way to characterize data from turbulence and turbulent transport ; our analysis points right in this direction. The developped software is to be understood as the basis routines for use in the automatized characterization in large databases. We do not touch the state-of the art techniques concerning server architecture or distributed data bases, but show results on the basic functionality to be expanded in the open source development project started with this thesis.
Ce rapport est la finalité d'un stage de Master 2 Recherche en mécanique des fluides effectué en laboratoire, le LEMTA, avec le soutien de l'ESSTIN. La direction principale des travaux réalisés est l'élaboration d'un programme informatique permettant l'analyse automatique de données issues d'écoulements turbulents de fluides, porteurs ou non de particules. Ces données peuvent provenir d'une simulation numérique ou d'une expérience. Cette tâche étant extrêmement générale, il est impossible de l'accomplir pour tous les cas existants. Par ce fait, le premier cas choisi est celui d'une turbulence idéale avec particules lourdes. Un tel programme n'est pas indispensable uniquement à la communauté scientifique, il l'est aussi pour de nombreuses applications industrielles. Dans le premier cas, les motivations sont d'enrichir les connaissances concernant les écoulements avec particules. Dans le second, une analyse standardisée est indispensable à la conception de machines oeuvrant dans le domaine des fluides. En ce qui concerne les simulations, la quantité de données produites dans le monde entier ne cesse de croître avec l'évolution permanente des ressources numériques (loi Moody). Principalement dans le cas des écoulements turbulents, de nombreuses techniques d'analyse existent en fonction des besoins spécifiques. Les statistiques sont un moyen intéressant et utile pour caractériser les données de le turbulence, et c'est dans ce sens que notre analyse est dirigée. Le logiciel développé est conçu de telle sorte qu'il puisse être utilisé dans le cas de très grandes base de donnéees, nous ne nous intéressons pas à l'architecture de ces bases de données. Le programme mis au point lors de ce stage servira de base à de plus grands projets et a permis d'apprécier les possibilités que nous offre l'informatique, à l'heure actuelle, pour automatiser une telle analyse.
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Dates and versions

hal-02093663 , version 1 (09-04-2019)

Identifiers

  • HAL Id : hal-02093663 , version 1

Cite

Justin Jacquot. Développement d'un outil d'analyse du mouvement des particules en turbulence. Génie des procédés. 2012. ⟨hal-02093663⟩
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