Centre de documentation
scientifique

Etude du couplage visqueux entre le noyau et le manteau de la Terre / Charlotte Ducrocq (2006)

Public Titre : Etude du couplage visqueux entre le noyau et le manteau de la Terre Type de document : Mémoire Auteurs : Charlotte Ducrocq, Auteur Editeur : Champs-sur-Marne : Ecole nationale des sciences géographiques ENSG Année de publication : 2006 Importance : 115 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Rapport de stage pluridisciplinaire, cycle des ingénieurs diplômés de l'ENSG 2ème année (IT2) Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géophysique interne [Termes IGN] croute terrestre [Termes IGN] dynamique des fluides [Termes IGN] équation de Navier-Stokes [Termes IGN] géophysique interne [Termes IGN] manteau terrestre [Termes IGN] méthode des éléments finis [Termes IGN] noyau terrestre [Termes IGN] rotation de la Terre [Termes IGN] simulation [Termes IGN] turbulence Index. décimale : PROJET Mémoires : Rapports de projet - stage des ingénieurs de 2e année Résumé : (Auteur) L'objectif de ce projet est d'étudier la structure de l'écoulement visqueux se produisant dans le Noyau externe de la Terre. Le cas étudié ne prend en compte que la rotation du Manteau provoquant des mouvements de fluide dans le Noyau. L'étude passe par la résolution numérique des équations de Navier-Stokes, grâce au logiciel SFELES qui procède par une approche spectrale et éléments finis. Avant de résoudre les équations, il est nécessaire de définir correctement la géométrie avec son maillage (éléments finis) et les constantes de rotation, de viscosité... On visualise alors les résultats numériquement et on peut mettre en évidence la structure de l'écoulement par détection des instabilités sous forme de turbulences. Les vortex sont visualisés par génération de lignes de courant révélant les tourbillons et la couche d'influence du Manteau (jusqu'à 1500 kilomètres de profondeur). On peut alors déterminer la localisation et la taille des vortex. Ces derniers sont répartis dans toute la cavité et peuvent atteindre une taille de plus de 400 kilomètres. Des comparaisons sont ensuite réalisées pour caractériser l'influence des paramètres tels que le nombre de pas de temps ou le maillage. Les vitesses maximales varient énormément au cours du temps, sans règle précise (turbulences). Les différentes finesses du maillage et tailles des couches limites testées conditionnent les calculs mais n'affectent en rien la présence des principaux vortex. En revanche la taille de la couche d'influence du Manteau est dépendante du maillage. Note de contenu : 1 PROBLEME 1.1 Situation du problème 1.2 Équations du problème 2 RESOLUTION 2.1 Principe de résolution 2.2 Présentation des logiciels et méthodes de calcul 2.2.1 Maillage - Présentation - Solveur - Réalisation du maillage 2.2.2 Résolution - Présentation - Principe - Simulations 2.2.3 Visualisation - Présentation - Principe 3 STRUCTURE MISE EN JEU 3.1 Modèle 3.2 Constantes 3.2.1 Rayons 3.2.2 Densité 3.2.3 Viscosité 3.2.4 Vitesse de rotation 4 MAILLAGE 4.1 Remarques 4.2 Couches limites 4.3 Géométrie 4.4 Maillages 5 SIMULATIONS 5.1 Principe général 5.1.1. Préparation 5.1.2 Paramètres 5.1.3 Calcul et résultats 5.2 Simulations et visualisation 5.2.1 Partitions 5.2.2 Pas de temps 5.2.3 Cas-test - Maillage de référence - Cas étudiés 5.2.4 Visualisation des résultats - Première visualisation - Coupes - Vortex 6 ANALYSE DES RESULTATS 6.1 Attentes 6.2 Écoulement simulé 6.2.1 Caractère tridimensionnel 6.2.2 Instabilités - Répartition - Localisation - Taille et forme - Orientation 6.3 Incidence des paramètres 6.3.1 Maillage - Incidence sur les vitesses - Incidence sur les lignes de courant 6.3.2 Pas de temps - Vitesses maximales - Échelle commune - Observations 7 PERSPECTIVES 7.1 Améliorations du modèle 7.1.1 Géométrie 7.1.2 Rotation 7.1.3 Autres phénomènes 7.2 Application à d'autres cas Numéro de notice : 30072 Affiliation des auteurs : non IGN Nature : Mémoire de projet pluridisciplinaire Organisme de stage : Observatoire Royal de Belgique ORB Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=51608

Exemplaires(2)

Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
30072-01	PROJET	Livre	Centre de documentation	Travaux d'élèves	Disponible
30072-02	PROJET	Livre	Centre de documentation	Travaux d'élèves	Disponible