The Physics and Modelling of free surface flows

L'objectif de ce cours est de présenter les différents types d'écoulements à surface libre (bulles, gouttes, écoulements réguliers et instationnaires dans un canal), les processus physiques qui déterminent l'écoulement et les façons dont l'écoulement peut être modélisé, à la fois analytiquement et numériquement. La plupart des sujets introduits dans ce cours seront étudiés en plus de détail, et approfondis, dans des cours de la 3ème année.

Introduction aux écoulements à surface libre : les situations dans lesquelles ils se produisent, les processus physiques impliqués et les échelles de temps et de longueur caractéristiques. Bulles et gouttes : effets de tension superficielle et conditions aux limites associées, nombres adimensionnels et régimes d'écoulement, dynamique des bulles et des gouttes, effets interfaciaux Ecoulements en canal : nombres adimensionnels et régimes d'écoulement, écoulements stationnaires rapidement et graduellement variés, écoulements instationnaires - ondes de choc, ondes de crue, solitons et ondes de gravité. Modélisation des écoulements à surface libre Les cours seront accompagnés de Travaux Pratiques, de Travaux Dirigés et de BE avec la mise en application de modèles numériques existants.