Mécanique des fluides

Mécanique – Énergétique

Les activités du département se regroupent autour de la Mécanique des Fluides, des Transferts de masse et de chaleur et de l’Énergétique. Nous menons des recherches à caractère généralement fondamental, dont les applications se trouvent dans les secteurs de l’énergie, des transports, de la santé et de l’environnement.

Approche et perspective

L’approche du département Mécanique-Énergétique se situe à l’interface entre l’informatique, la physique et les mathématiques appliquées.

Nous souhaitons préserver un équilibre entre des activités interdépendantes :

  • comprendre les phénomènes fondamentaux de la mécanique des fluides turbulents,
  • s’attaquer à des problèmes complexes couplés multiphysiques à grande échelle
  • tirer parti de nos connaissances physiques tout en considérant les données comme une partie inhérente de la modélisation, des expériences et des simulations.

Dans ce contexte, nous sommes très ouverts aux récents développements de l’apprentissage automatique, qui offrent un cadre puissant de traitement de l’information susceptible d’accroître nos lignes de recherche actuelles avec des applications à large spectre dans les secteurs de l’énergie, du transport, de la santé et de l’environnement.

Organisation

Le département Mécanique-Énergétique propose une recherche originale et pluridisciplinaire grâce à l’expertise d’une vingtaine de permanents, chercheurs, enseignants-chercheurs et ingénieurs, organisés en deux équipes complémentaires : DATAFLOT (DAta science, TrAnsition, FLuid instabiLity, contrOl & Turbulence) s’appuyant sur la modélisation augmentée de données et l’intelligence artificielle, et étudiant la dynamique des fluides, les instabilités et la turbulence, et COMET (COuplages MultiphysiquEs et Transferts) se concentrant sur la compréhension des phénomènes fluides couplés complexes, impliqués dans la conversion et le stockage de l’énergie, les transferts thermiques ainsi que l’optimisation de l’efficacité énergétique.

Coordination

Equipes de Mécanique-Énergétique

Animation scientifique

Chaque année, le département Mécanique-Energétique du LISN organise avec le FAST les Journées Écoulements & Fluides à Saclay, avec le soutien des Graduate Schools “Physique” et “Sciences de l’Ingénierie et des Systèmes” de l’Université Paris-Saclay. Lien : https://jefs.lisn.upsaclay.fr/

Actualités

Publications récentes

  • Article dans une revue

    Yohann Duguet. Puffing along. Nature Physics, 2024, 20 (8), pp.1227-1227. ⟨10.1038/s41567-024-02565-2⟩. ⟨hal-04795934⟩

    DATAFLOT

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    Disponible en libre accès

  • Poster de conférence

    Thibault Monsel, Onofrio Semeraro, Lionel Mathelin, Guillaume Charpiat. Time and State Dependent Neural Delay Differential Equations. ML-DE@ECAI 2024 : Machine Learning Meets Differential Equations: From Theory to Applications, Sep 2024, Santiago de compostela, Galicia, Spain. ⟨hal-04794800⟩

    AO, DATAFLOT

    Année de publication

    Disponible en libre accès

  • Article dans une revue

    Thomas Boeck, Mattias Brynjell-Rahkola, Yohann Duguet. Energy stability of magnetohydrodynamic flow in channels and ducts. Journal of Fluid Mechanics, 2024, 987, pp.A33. ⟨10.1017/jfm.2024.393⟩. ⟨hal-04795942⟩

    DATAFLOT

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  • Article dans une revue

    P. Kashyap, Yohann Duguet, O. Dauchot. Linear stability of turbulent channel flow with one-point closure. Physical Review Fluids, 2024, 9 (6), pp.063906. ⟨10.1103/PhysRevFluids.9.063906⟩. ⟨hal-04795968⟩

    DATAFLOT

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  • Article dans une revue

    Mattias Brynjell-Rahkola, Yohann Duguet, Thomas Boeck. Chaotic edge regimes in magnetohydrodynamic channel flow: An alternative path towards the tipping point. Physical Review Research, 2024, 6 (3), pp.033066. ⟨10.1103/PhysRevResearch.6.033066⟩. ⟨hal-04795955⟩

    DATAFLOT

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  • Article dans une revue

    Artur Gesla, Yohann Duguet, Patrick Le Quéré, Laurent Martin Witkowski. Subcritical axisymmetric solutions in rotor-stator flow. Physical Review Fluids, 2024, 9 (8), pp.083903. ⟨10.1103/PhysRevFluids.9.083903⟩. ⟨hal-04795959⟩

    COMET, DATAFLOT

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  • Article dans une revue

    Thomas Boeck, Mattias Brynjell-Rahkola, Yohann Duguet. Energy stability analysis of MHDMagnétohydrodynamique flow in a rectangular duct. PAMM, 2024, 24 (2), pp.e202400041. ⟨10.1002/pamm.202400041⟩. ⟨hal-04795978⟩

    DATAFLOT

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  • Article dans une revue

    Yanis Zatout, Adrien Toutant, Onofrio Semeraro, Lionel Mathelin, Françoise Bataille. A Priori Reconstruction of Thermal-Large Eddy Simulation (T-LES) by Deep Learning Reconstruction a Priori de Champs de Simulations Des Grandes Echelles Thermiques Par Apprentissage Profond. Entropie : thermodynamique – énergie – environnement – économie, 2023, 4 (3), ⟨10.21494/ISTE.OP.2023.1015⟩. ⟨hal-04751095⟩

    DATAFLOT

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    Disponible en libre accès

  • Article dans une revue

    P. Kashyap, Y. Duguet, Olivier Dauchot. Linear stability of turbulent channel flow with one-point closure. Physical Review Fluids, 2024, 9 (6), pp.063906. ⟨10.1103/PhysRevFluids.9.063906⟩. ⟨hal-04749262⟩

    DATAFLOT

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  • Article dans une revue

    Abdullah Abdal, Lyes Kahouadji, Seungwon Shin, Jalel Chergui, Damir Juric, et al.. On the interaction between a rising bubble and a settling particle. Journal of Fluid Mechanics, In press, 999, pp.A18. ⟨10.1017/jfm.2024.686⟩. ⟨hal-04739732⟩

    COMET

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  • Communication dans un congrès

    Siham El Garroussi, Sophie Ricci, M. de Lozzo, N. Goutal, D. Lucor. Towards the reduction of uncertainty in hydraulic modles for better flood forecasting. Simhydro 21, Jun 2021, Nice, France. ⟨hal-04739507⟩

    DATAFLOT

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  • Communication dans un congrès

    Mélanie C. Rochoux, Bastien Nony, Cong Zhang, Didier Lucor, Thomas Jaravel, et al.. Assimilating fire front position and emulating boundary-layer flow simulations for wildland fire behavior ensemble prediction and reanalysis – invited conference. Séminaire UQSay ‘Uncertainty Quantification’, May 2022, Online, France. ⟨hal-04741957⟩

    DATAFLOT

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  • Communication dans un congrès

    Mélanie C. Rochoux, A. Collin, Aurélien Costes, C. Zhang, A. Trouvé, et al.. Shape-oriented sensitivity analysis and data assimilation for wildland fire applications. International EnKF workshop 2021, Jun 2021, online, France. ⟨hal-04739511⟩

    DATAFLOT

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  • Communication dans un congrès

    S. El Garroussi, Sophie Ricci, M. de Lozzo, N. Goutal, D. Lucor. Tackling uncertainty in flood forecasting model via a machine-learning based- surrogate model. UNCECOMP2021, 4th International Conference on Uncertainty Quantification in Computational Sciences and Engineering, Jun 2021, Athene, Greece. ⟨hal-04739508⟩

    DATAFLOT

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  • Poster de conférence

    Yoan Bourlier, Géraud Delport, Tiphaine Mathieu-Pennober, Jean-François Guillemoles, Johan Parra, et al.. CABLE SOLAR Project : CAptive Balloons for aLtitudE SOLAR farms. 13ème Journées Nationales du Photovoltaïque (JNPV 2023), Dec 2023, Dourdan, France. . ⟨hal-04730943⟩

    COMET

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  • Communication dans un congrès

    Siham El Garroussi, Sophie Ricci, M. de Lozzo, N. Goutal, Didier Lucor. Mixture of polynomial chaos expansions for uncertainty propagation. Telemac User Conférence, Oct 2019, Toulouse, France. ⟨hal-04730601⟩

    DATAFLOT

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  • Article dans une revue

    Rémi Bousquet, Owen Chaffard, Melvin Creff, Didier Lucor, Caroline Nore. Large scale analysis of three-dimensional turbulent von Kármán swirling flows. Physics of Fluids, 2024, 36, pp.105133. ⟨10.1063/5.0227495⟩. ⟨hal-04723526⟩

    COMET, DATAFLOT

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  • Pré-publication, Document de travail

    Thibault Monsel, Emmanuel Menier, Lionel Mathelin, Onofrio Semeraro, Guillaume Charpiat. Neural DDEs with Learnable Delays for Partially Observed Dynamical Systems. 2024. ⟨hal-04715748⟩

    AO, DATAFLOT

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    Disponible en libre accès

  • Article dans une revue

    Artur Gesla, Yohann Duguet, Patrick Le Quéré, Laurent Martin Witkowski. Subcritical axisymmetric solutions in rotor-stator flow. Physical Review Fluids, 2024, 9 (8), pp.083903. ⟨10.1103/PhysRevFluids.9.083903⟩. ⟨hal-04693180⟩

    COMET, DATAFLOT

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  • Article dans une revue

    Grégory Bana, Fabrice Lamadie, Sophie Charton, Tojonirina Randriamanantena, Didier Lucor, et al.. BYG-drop: a tool for enhanced droplet detection in liquid–liquid systems through machine learning and synthetic imaging. Frontiers in Chemical Engineering, 2024, 6, pp.1415453. ⟨10.3389/fceng.2024.1415453⟩. ⟨hal-04676144⟩

    DATAFLOT

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  • Article dans une revue

    Roger Ballester Claret, Ludovic Coelho, Christian Fagiano, Cédric Julien, Didier Lucor, et al.. Reliability based optimisation of composite plates under aeroelastic constraints via adapted surrogate modelling and genetic algorithms. Composite Structures, 2024, 347, pp.118461. ⟨10.1016/j.compstruct.2024.118461⟩. ⟨hal-04671263⟩

    DATAFLOT

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  • Article dans une revue

    P. Pico, L. Kahouadji, S. Shin, J. Chergui, Damir Juric, et al.. Drop encapsulation and bubble bursting in surfactant-laden flows in capillary channels. Physical Review Fluids, 2024, 9 (3), pp.034001. ⟨10.1103/PhysRevFluids.9.034001⟩. ⟨hal-04647251⟩

    COMET

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  • Article dans une revue

    Fuyue Liang, Juan Valdes, Sibo Cheng, Lyes Kahouadji, Seungwon Shin, et al.. Liquid–Liquid Dispersion Performance Prediction and Uncertainty Quantification Using Recurrent Neural Networks. Industrial and engineering chemistry research, 2024, 63 (17), pp.7853-7875. ⟨10.1021/acs.iecr.4c00014⟩. ⟨hal-04647255⟩

    COMET

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  • Article dans une revue

    Ikroh Yoon, Seungwon Shin, Damir Juric, Jalel Chergui. Numerical investigation of spreading time in droplet impact with spherical surfaces: from physical analysis to data-driven prediction model. Theoretical and Computational Fluid Dynamics, 2024, 38 (2), pp.225-250. ⟨10.1007/s00162-024-00698-x⟩. ⟨hal-04647253⟩

    COMET

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  • Pré-publication, Document de travail

    Lyse Brichet, Nathan Carbonneau, Elian Bernard, Romane Braun, Lucas Méthivier, et al.. Universal scaling laws in turbulent Rayleigh-Bénard convection with and without roughness. 2024. ⟨hal-04434081v2⟩

    ASARD, COMET, DATAFLOT

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  • Proceedings/Recueil des communications

    Éric Falcon, Marc Lefranc, François Pétrélis, Chi-tuong Pham. Recueil des contributions de la 27e Rencontre du Non-Linéaire (Paris 2024). 27e Rencontre du Non-Linéaire 2024, 2024, 978-2-9576145-3-0. ⟨hal-04643241⟩

    COMET

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  • Communication dans un congrès

    Gauthier Leclercq, François Lusseyran, Guillaume Dufour, Jean-Maxime Orlac’H. Étude expérimentale et numérique de l’effet thermique d’une décharge à barrière diélectrique. Journées scientifiques 2024 d’URSI-France, Mar 2024, Paris, France. pp.92-95. ⟨hal-04573776⟩

    DATAFLOT

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  • Article dans une revue

    Filip Novkoski, Jules Fillette, Chi-tuong Pham, Eric Falcon. Nonlinear dynamics of a hanging string with a freely pivoting attached mass. Physica D: Nonlinear Phenomena, 2024, 463, pp.134164. ⟨10.1016/j.physd.2024.134164⟩. ⟨hal-04560135⟩

    COMET

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  • Article dans une revue

    Thibaut Couchoux, Tristan Jaouen, Christelle Melodelima-Gonindard, Pierre Baseilhac, Arthur Branchu, et al.. Performance of a Region of Interest–based Algorithm in Diagnosing International Society of Urological Pathology Grade Group ≥2 Prostate Cancer on the MRI-FIRST Database—CAD-FIRST Study. European Urology Oncology, 2024, S2588-9311 (24), pp.00056-7. ⟨10.1016/j.euo.2024.03.003⟩. ⟨hal-04549487⟩

    COMET

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  • Pré-publication, Document de travail

    Chris I. Juric, Damir Juric. Fluid Dynamics Simulation on a GPU. 2024. ⟨hal-04545934⟩

    COMET

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