Traitement des surfaces

Traitement des surfaces

  • Extraire une Géométrie intérieur

L'impact des particules se fait au niveau de la paroi, pourtant si on calcule le taux d'érosion à partir des cellules de la paroi, il est certain que ce dernier sera sous-estimé (surtout après l'utilisation de certain filtre comme: CellData to PointData). Pour mettre cela en evidence, on trace (par exemple) l'évolution du coefficient   $$Coeff_{érosion}=fraction_{vol}.V^{2}$$   qui figure devant les deux modèles de Finnie&Bitter:

                                    

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On voit clairement, que sa valeur chute brusquement au niveau de la paroi, et cela est dû à la condition au limite imposé au niveau de la paroi.La solution donc est de se placer à 2 cellules de la paroi et de calculer toutes les grandeurs sur une géométrie intérieure (partie bleue).

Comment faire sous Paraview:

Pour les deux parties cylindriques:

1- Calculatrice --> Attrubuate Mode :PointDATA

2- La fonction à utiliser est : CoordX2+CoordZ2

3- On applique le filtre Threshold pour extraire la gèométrie intérieure en ajustant les valeurs Lower &Upper Threshold.

Pour la partie conique, cette opération est délicate sous Paraview, c'est pour cela qu'on va travailler sur les cellules extérieures en gardant en tête que le taux d'érosion sera sous-estimer. (On peut faire une extraction en génerant les IDs et après appliquer un Threshold)

 

  • Génération des normales à la surface et calcul de l'angle $\alpha$

On se rappelle bien que dans le modèle de Finnie/Bitter, l'une des grandeurs les plus importantes pour l'évaluation de l'érosion est l'angle d'impact  $\alpha $ entre la particule et la paroi:

Pour calculer cet angle dans les cellules extérieures en utilisant les DATA de la simulation numérique, on utilisent la formule suivante:$$\vec{U_{p}}.\vec{n}=||\vec{U_{p}}||.||\vec{n}||.sin(\alpha)$$ Ensuite, on stocke la valeur de $\alpha$  en tant que  polyDATA dans chaque cellule extérieure.

 

Comment faire sous Praview:

-Pour la génération des normales:

1- On choisit la géometrie intérieure.

2- On applique le filtre ExtractSurface

3- Enfin, on applique ensuite le filtre GeneratSUrfaceNormals (Cochez la case Compute Cell Normals)

-Pour le calcul de l'angle $\alpha$ :

1- Calculatrice: Attribuate Mode en PointDATA

2- On définit l'angle $\alpha$ à l'aide de la formule de produit scalaire (Voir haut).

 

On visualise dans les images suivantes: le champs des vitesses sur la surface extérieure, ainsi que les normales à la surface et l'angle $\alpha$:

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Remarques:

- Pour un écoulement poly-disperse (plusieurs classes de particules),on note bien que l'angle $\alpha$ est calculé pour chaque phase.C'est à dire qu'on recalcule l'angle d'impact entre la normale et la classe 1, après la classe 2 ...etc.

- L'ensemble des opérations expliquées ci-dessous sont illustrées avec une des parties cylindriques pour ne pas alourdir les explications (pour la partie conique, le traitement est similaire).