Modélisations Numériques

La modélisation numérique est un nouvel outil performant utilisé parallèlement et de façon complémentaire à l'expérimentation in vitro et in vivo. Outre de s'affranchir d'un dispositif expérimental souvent lourd et coûteux, ces modélisations permettent de parvenir à une caractérisation précise des grandeurs physiques de l'écoulement, que l'expérience n'est quelquefois pas à même de fournir. En effet, certaines grandeurs telles que le frottement pariétal ou même la pression sont, soit difficilement quantifiables expérimentalement soit impossibles à quantifier ou mesurer sans perturbation de l'écoulement. Pour exemple, selon Ku (1997), les mesures expérimentales de frottement pariétal ne sont qu'estimées et peuvent faire apparaître des erreurs de l'ordre de 20 à 50%, d'où l'importance des simulations numériques.

  Depuis 5 ans, l'activité " modélisation numérique " est en plein développement au sein du laboratoire. Les simulations 3D, qui étaient effectuées essentiellement pour des écoulements permanents, se sont étendues progressivement à des écoulements pulsés de type physiologique et maintenant à des modélisations tenant compte de l'interaction fluide structure (thématique de recherche associée à la caractérisation du comportement des tissus biologiques).

  Les modélisations numériques sont réalisées à l'aide de codes de calcul (FLUENT, Comsol). Les équations de Navier Stokes régissant le mouvement du fluide, sont résolues numériquement à l'aide notamment de la méthode des éléments finis. Cette méthode est aujourd'hui largement employée pour la résolution des équations aux dérivées partielles. Par l'utilisation d'approximations simples des variables de vitesse et de pression sur un domaine discret, elles permettent de fournir une solution approchée des équations algébriques.

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