Science fondamentale et numérique

Le développement de modèles physiques et numériques constitue le socle scientifique sur lequel s'appuient l'ensemble des recherches du LHSV. Cette expertise transverse vise à mieux comprendre les mécanismes fondamentaux de l'hydrodynamique tout en concevant des outils de simulation toujours plus robustes, précis et performants pour répondre aux enjeux scientifiques et industriels.

Les travaux portent sur l'étude des écoulements complexes, des ondes non linéaires et des phénomènes à surface libre, ainsi que sur le développement de modèles mathématiques capables de représenter fidèlement les processus physiques observés. Ils mobilisent notamment les équations de Saint-Venant, la mécanique des fluides numérique (CFD), les approches stochastiques et les méthodes particulaires telles que la Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH).

Le LHSV développe des schémas numériques innovants permettant d'améliorer la stabilité, la précision et l'efficacité des simulations, depuis les écoulements à grande échelle jusqu'aux phénomènes fortement non linéaires impliquant des interfaces complexes, des interactions multiphasiques ou des géométries irrégulières. Les approches numériques sont systématiquement confrontées à des données expérimentales afin de garantir leur pertinence et leur domaine de validité.

Cette activité de recherche alimente directement l'ensemble des thématiques du laboratoire, qu'il s'agisse d'hydraulique fluviale, de dynamique côtière, de transport sédimentaire, d'ouvrages hydrauliques ou d'énergies marines. Les développements récents s'orientent vers le calcul haute performance (HPC), les méthodes hybrides multi-échelles, l'assimilation de données et l'intégration des techniques d'intelligence artificielle et d'apprentissage automatique dans les chaînes de modélisation.

Mots-clés

mécanique des fluides numérique, SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics), équations de Saint-Venant, schémas numériques, ondes non linéaires, modélisation stochastique, simulations haute résolution, calcul haute performance, méthodes hybrides, intelligence artificielle, modélisation multiphysique.