Dissertation/ Thesis
Topology optimization in interfacial flows using the pseudopotential model ; Optimisation topologique en flux interfaciaux avec le modèle pseudopotential
| العنوان: | Topology optimization in interfacial flows using the pseudopotential model ; Optimisation topologique en flux interfaciaux avec le modèle pseudopotential |
|---|---|
| المؤلفون: | Koyeerath, Graham Danny |
| المساهمون: | Laboratoire de Thermique et d’Energie de Nantes (LTeN), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Nantes Université - Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (Nantes Univ - EPUN), Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ), Nantes Université, Bruno Auvity, Christophe Josset, Yann Favennec |
| المصدر: | https://theses.hal.science/tel-04743730 ; Thermics [physics.class-ph]. Nantes Université, 2024. English. ⟨NNT : 2024NANU4008⟩. |
| بيانات النشر: | CCSD |
| سنة النشر: | 2024 |
| المجموعة: | Université de Nantes: HAL-UNIV-NANTES |
| مصطلحات موضوعية: | Multiphase flows, Lattice Boltzmann method, Droplet motion, Multiscale optimization, Pseudopotential model, Écoulements multiphasiques, Méthode de lattice Boltzmann, Mouvement des gouttelettes, Optimisation multi-échelle, Modèle pseudopotential, [SPI.MECA.THER]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Thermics [physics.class-ph] |
| الوصف: | The optimization of systems and processes is an exercise that is carried out taking into account one’s experience and knowledge. Here we explore a mathematical approach to optimize physical problems by utilizing various optimization algorithms. In this thesis, the preliminary objective of the optimizer is to modify the flow characteristics of the system by tweaking the capillary forces. This could be accomplished by modifying either of the two sets of parameters: (a) by introducing a wetting solid material i.e. the level-set parameter or (b) by changing the wettability of the existing solid surfaces i.e. the wettability parameter. We propose that the former set of parameters could be modified using the topology optimization algorithm, where the gradient of the cost function is obtained by solving an adjointstate state model for the single component multiphase Shan and Chen (SCMP-SC) model. Similarly, we propose that the latter set of parameters are modified using the wettability optimization algorithm where we again derive an adjoint-state model for the SCMP-SC. Lastly, we utilize a multiscale optimization algorithm, where we compute the gradient of the cost function using the finite difference. We have succeeded in demonstrating the competence of this optimizer for maximizing the mean velocity of a 2D droplet by up to 69%. ; L'optimisation des systèmes et des processus est un exercice qui s'effectue en tenant compte de l'expérience et des connaissances de chacun. Nous explorons ici une approche mathématique pour optimiser les problèmes physiques en utilisant divers algorithmes d'optimisation. Dans cette thèse, l'objectif préliminaire de l'optimiseur est de modifier les caractéristiques d'écoulement du système en ajustant les forces capillaires. Cet objectif peut être atteint en modifiant l'un des deux ensembles de paramètres : (a) en introduisant un matériau solide mouillant (paramètre de niveau) ou (b) en changeant la mouillabilité des surfaces solides existantes (paramètre de mouillabilité). Nous proposons ... |
| نوع الوثيقة: | doctoral or postdoctoral thesis |
| اللغة: | English |
| Relation: | NNT: 2024NANU4008 |
| الاتاحة: | https://theses.hal.science/tel-04743730 https://theses.hal.science/tel-04743730v1/document https://theses.hal.science/tel-04743730v1/file/KOYEERATH.pdf |
| Rights: | info:eu-repo/semantics/OpenAccess |
| رقم الانضمام: | edsbas.7829582E |
| قاعدة البيانات: | BASE |
| الوصف غير متاح. |