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Thèses et Mémoire de l'Université de Strasbourg

Contribution à la résolution numérique des équations de Barré de Saint Venant bidimensionnelles par une méthode de type éléments finis discontinus : application à la simulation des écoulements au sein des carrefours de la ville

GHOSTINE, Rabih (2009) Contribution à la résolution numérique des équations de Barré de Saint Venant bidimensionnelles par une méthode de type éléments finis discontinus : application à la simulation des écoulements au sein des carrefours de la ville. Thèses de doctorat, Université de Strasbourg.

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Résumé

L’objectif scientifique de ce travail de thèse est la gestion hydraulique de l’inondation dans la ville. La maîtrise des volumes et hauteurs générés par les événements pluvieux passe par une connaissance fine des carrefours. En effet, les débits vont se distribuer au sein de la ville à travers ces noeuds. Le travail concerne tout particulièrement l’étude de la résolution numérique des équations bidimensionnelles de l’hydraulique à surface libre (équations de Barré de Saint Venant). L’outil privilégié pour répondre aux demandes des services techniques des agglomérations est la simulation numérique, seul outil permettant de faire des prévisions pour des événements exceptionnels. L’objectif est ainsi de mettre au point un outil de simulation robuste permettant de faire des choix en fonction d’objectifs. Le schéma numérique considéré est de type éléments finis discontinus de Galerkin associés à une limitation de pente. Le travail vise tout particulièrement à mette en oeuvre ce type de schéma et à étudier la robustesse et la stabilité de ce nouveau schéma de discrétisation notamment lors de l’utilisation de maillage non-structuré des carrefours de la ville à partir d’éléments triangulaires. Dans un premier temps, le schéma numérique est comparé favorablement par rapport à un schéma volume fini mis en oeuvre avec les mêmes propriétés sur différents problèmes hydrauliques transitoire et stationnaire. Un banc d’essai numérique est effectué montrant l’intérêt du schéma développé. Dans un deuxième temps, le schéma numérique est comparé par rapport à l’approche unidimensionnelle pour la prédiction des écoulements fluviaux, torrentiels et transcritiques à travers les jonctions. Nous terminons ce mémoire en vérifiant les capacités du schéma numérique à simuler les écoulements qui se développent au sein des carrefours de la ville, dans les conditions expérimentales étudiées par Mignot et al. (2008b). Ainsi, les résultats prédits par le schéma numérique sont comparés avec les caractéristiques correspondantes des écoulements mesurés expérimentalement ainsi qu’avec les résultats prédits par la méthode des volumes finis 2D et un logiciel basé sur la méthode

Type d'EPrint:Thèse de doctorat
Discipline de la thèse / mémoire / rapport :Sciences de l'ingénieur. Mécanique des fluides
Mots-clés libres:équations de Saint Venant ; méthode des volumes finis ; méthode discontinue de Galerkin ; jonction des canaux ; inondations urbaines
Sujets:UNERA Classification UNERA > DISC Discipline UNERA > DISC-21 Ingénierie et technologies
UNERA Classification UNERA > ACT Domaine d'activité UNERA > ACT-8 Mécanique, génie mécanique, mécatronique
CL Classification > DDC Dewey Decimal Classification > 500 Sciences de la nature et mathématiques > 530 Physique > 532 Mécanique des fluides. Mécanique des liquides > 532.5 Hydrodynamique
Classification Thèses Unistra > Sciences, technologies > Sciences de la nature et mathématiques > 530 Physique > 532 Mécanique des fluides. Mécanique des liquides > 532.5 Hydrodynamique
Code ID:1726
Déposé le :26 Février 2010

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