Seminar by Amina YOUNSI: Simulations des effets des écoulements sur la croissance cristalline d’un mélange binaire : approche par méthode de Boltzmann sur réseau


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Date | Time
25/02/2016 | 11 h 00 min - 13 h 00 min

Location
Room 116 - IJL - Parc de Saurupt

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Simulations des effets des écoulements sur la croissance cristalline d’un mélange binaire : approche par méthode de Boltzmann sur réseau
By Amina YOUNSI (postdoc research, IJL, dép. SI2M, team Solidification (302))

Résumé
Les modèles à champ de phase sont des outils puissants pour simuler l’évolution d’interface de cristaux, tels que ceux rencontrés dans le procédé de vitrification de déchets radioactifs du CEA. Le but de ce travail est d’étudier les effets hydrodynamiques sur la croissance des cristaux d’un mélange binaire. Une méthode numérique originale, appelée la méthode de Boltzmann sur réseaux (Lattice Boltzmann – LB), est adaptée et étendue pour la résolution et la simulation de modèles de solidification. La méthode LB est une méthode très attractive pour simuler des problèmes hydrodynamiques et nous l’utilisons pour simuler à la fois le problème de changement de phase et la mécanique des fluides. De plus, on établit un nouveau modèle qui tient compte de la variation de densité au cours du changement de phase. Des exemples de simulations relatives à la croissance cristalline et de l’effet d’un écoulement forcé sur cette croissance sont présentés.

Abstract
Phase field models are powerful tools to simulate the interface evolution of crystals, such as those encountered in the vitrification process of radioactive wastes. The purpose of this work is to study the hydrodynamic effects on crystal growth of a binary mixture. An original numerical method, called the Lattice Boltzmann Method (LBM) is adapted and extended for solving and simulating the model of solidification. The LBM is a very attractive method to simulate hydrodynamic problems and we use it for simulating the coupling between the problem of phase change and fluid mechanics. Moreover, we derive a new model to take into account the density change which occurs during the solidification. Examples of simulations relative to various solidification processes including the effect of forced flow will be presented.