Description du projet
Modéliser des écoulements de couches minces complexes
Une modélisation précise des couches minces exige l’utilisation de modèles d’écoulement de couches spécialisés afin de saisir les effets de l’écoulement au niveau de la surface. Malgré les progrès réalisés dans ce domaine, les situations d’écoulement complexes impliquant une combinaison d’écoulement de fluide net global et d’écoulement de couche de surface restent difficiles à modéliser. Le projet SURFING, financé par l’UE, permettra de développer de nouveaux modèles mathématiques pour simuler l’écoulement de fines couches de fluide sur des surfaces courbes en mouvement. Les modèles pourront prévoir non seulement l’évolution d’une couche existante, mais aussi sa formation, son effondrement et sa rupture. En outre, le projet développera des méthodes plus performantes pour combiner l’écoulement de couches minces avec l’écoulement de fluides net global, ce qui permettra d’identifier les régions où les effets au niveau de la surface sont significatifs.
Objectif
Physical phenomena that combine effects on a surface and that in the bulk occur in many fields, ranging from crystal growth in chemistry and proton diffusion in biomembranes, through tyre aquaplaning and self-cleaning materials. We consider this multi-scale problem specifically for coupled bulk-surface fluid flow. Simulating these problems with traditional fluid solvers is challenging because of the different scale of the surface phenomena versus that in the bulk. Towards this end, specialized thin film flow models have been developed to accurately capture surface-level flow effects. However, it remains impossible to automatically detect the formation of thin fluid sheets and resolve the bulk/sheet coupled flow. This limits the application of thin film models. Advances made in thin film modelling have not been applied to complex flow situations where, for example, a free flowing bulk fluid can form thin films over an obstacle, or where sufficient fluid collects on a moving thin fluid sheet to obtain bulk flow. Such problems rely on bulk flow simulations with significantly finer resolutions to capture the surface-level effects, which dramatically increases computation time making full dynamic simulations unrealistic for actual applications.
The primary objective of this project is to model bulk/surface flow phenomena numerically. We will propose novel mathematical models to computationally simulate flow of thin fluid sheets on moving curved surfaces, which can predict not just the evolution of an existing film, but also their formation, collapse and break up. We will develop efficient methods to two-way couple film flow with bulk fluid flow which are able to identify regions where surface level effects are relevant, on the fly. This fellowship will build on the expertise in fluid flow and particle methods of the researcher, and that in multi scale modeling, free boundary problems and advanced discretisation adaptivity of the host.
Champ scientifique
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
Programme(s)
Régime de financement
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
4365 ESCH-SUR-ALZETTE
Luxembourg