Couplage SPH-DEM pour l’étude de l’érosion dans les ouvrages hydrauliques

Résumé


L’érosion est un phénomène d’arrachage et de transport de particules solides par des efforts hydrauliques au sein des ouvrages hydrauliques. Cette pathologie très représentée dans les ouvrages en terre peut conduire à la rupture, aussi, la comprendre et la maîtriser constituent des enjeux sociétaux et industriels très forts.

Le phénomène d’érosion est un problème couplé entre le fluide et le solide et nous utiliserons deux codes construits sur des approches particulaires pour aborder le problème : ASPHODEL (ANDRITZ LMFA) pour la partie fluide (méthode SPH-ALE) et YADE (L3S-R) pour la fraction solide (méthode DEM Discrete Element Method). La validation du code ASPHODEL à l’échelle de la particule a été effectuée par l’étude de l’écoulement visqueux autour d’un objet 2D (cylindre) fixe et isolé de section circulaire mais aussi carrée ou triangulaire. La validation du code ASPHODEL à l’échelle de l’échantillon a consisté à étudier un écoulement fluide entre des parois lisses ainsi que des parois constituées de particules solides fixes créant une rugosité. Enfin, le couplage partitionné entre les deux codes fluide et solide a été construit et validé qualitativement pour le problème de la sédimentation sous gravité d’un grain solide rigide dans un fluide visqueux.

Personnels concernés

Chercheur  Position  Laboratoire 
F. LEBOEUF  PR ECL  LMFA 
E. VINCENS  MCF ECL  LTDS 
J. SJAH  Docteur, thèse soutenue décembre 2013  LTDS 



Collaborations extérieures


JC, MARONGIU, ANDRITZ

Liste de publications

Communications


J. Sjah, E. Vincens, J.-C. Marongiu, F. Leboeuf,
2D numerical modelling of the HET: hydrodynamic forces on the pipe wall particles,
7th Int. Conf. on Scour and Erosion, Perth, Autralie, 2rd-4th December 2014, paper 247, 2014.