Description du projet
Décrire la turbulence des fluides à l’aide des orbites périodiques
La turbulence est un mouvement de fluide caractérisé par des changements chaotiques de la pression et de la vitesse d’écoulement. En ingénierie, une solide connaissance des turbulences permet aux concepteurs de réduire la traînée aérodynamique de leurs structures. À ce jour, plusieurs cadres de travail ont échoué dans leur tentative de fournir des solutions exactes pour les équations de Navier-Stokes décrivant la turbulence. Et, plus spécifiquement, il n’existe aujourd’hui aucun outil capable de décrire efficacement les orbites périodiques des écoulements en 3D. Le projet PERTURB, financé par l’UE, entend constituer une vaste bibliothèque d’orbites périodiques pour la convection turbulente et les écoulements en canaux. Grâce à la combinaison de méthodes variationnelles et d’outils d’apprentissage machine, les chercheurs calculeront automatiquement les orbites périodiques des équations 3D de Navier-Stokes. S’appuyant sur la théorie des orbites périodiques, PERTURB permettra de mieux décrire et contrôler les propriétés des flux, notamment le transport de chaleur et la traînée turbulente.
Objectif
Fluid turbulence is of key importance in engineering: it controls the drag on aircraft, is a major contributor to unwanted energy dissipation in pipelines, yet mixing of chemicals relies on it. Despite its importance, our understanding of turbulence is incomplete. Controlling turbulent flows, which would lead to significant efficiencies for industrial applications, remains a challenge.
The recent identification of unstable non-chaotic solutions of the Navier-Stokes equations suggests a promising framework to study the phenomenon. Here turbulence is viewed as a chaotic walk through a forest of exact solutions in the infinite-dimensional state space of the flow equations. While this dynamical systems approach helps rationalizing features of the transition to turbulence, it has so far failed to deliver on the promise it carried since the identification of deterministic chaos in the mid 20th century: To provide a predictive description of turbulence in terms of exact solutions and to act as a rational basis for controlling flows.
The major road block to fulfilling the promise is that we are missing tools to identify enough dynamically relevant exact solutions. These are time-periodic non-chaotic solutions that allow us to express statistical properties of turbulence as a weighted average over periodic orbits. Owing to the exponential error amplification in a chaotic system, periodic obits for 3D flows have been almost inaccessible. Instead, research has focused on isolated steady solutions that resemble features of the flow but are dynamically less informative.
We will remove the road block and construct extensive libraries of periodic orbits for two canonical 3D flows, turbulent convection and channel flow. By combining variational methods with machine learning tools we will automatically compute periodic orbits of the 3D Navier-Stokes equations. Using periodic orbit theory, we will describe and control flow properties including heat transport and turbulent drag.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
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Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
ERC-COG - Consolidator Grant
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
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(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2019-COG
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
1015 Lausanne
Suisse
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.