Soutenance de thèse : Ikram CHERKAOUI

Etude numérique par l’approche de Boltzmann sur réseau (LBM) des écoulements de fluides à travers des conduites complexes : Ecoulements dans les vaisseaux sanguins pathologiques

Doctorante : Ikram CHERKAOUI

Laboratoire INSA : CETHIL - Centre d'Énergétique et de Thermique de Lyon

École doctorale : ED162 : MEGA de Lyon (Mécanique, Énergétique, Génie civil, Acoustique)

Les maladies cardiovasculaires demeurent la principale cause de mortalité dans le monde, soulignant la nécessité d'une compréhension approfondie et d'une modélisation précise de l'écoulement sanguin, en particulier dans des conditions pathologiques. Le sang est un fluide complexe, et la structure sophistiquée des vaisseaux sanguins — combinée à des facteurs tels que les gradients de pression et les perturbations de l’écoulement dues à des pathologies comme la sténose et les anévrismes — complique davantage l’analyse hémodynamique. Pour relever ces défis, plusieurs méthodes numériques ont été développées, telles que la méthode des éléments finis (FEM), la méthode des différences finies (FDM) et la méthode des volumes finis (FVM), permettant de résoudre efficacement les équations différentielles qui régissent la dynamique des fluides. Plus récemment, la méthode de Boltzmann sur réseau (LBM), une méthode mésoscopique dérivée des automates à gaz sur réseau, s’est imposée comme une alternative puissante grâce à sa simplicité, son effcacité computationnelle et son aptitude au calcul parallèle. Ce travail propose un cadre numérique robuste basé sur la méthode LBM pour simuler l’écoulement hémodynamique et magnétodynamique du sang dans des vaisseaux sains et pathologiques. Contrairement aux méthodes macroscopiques traditionnelles, la LBM traite efficacement des géométries complexes et des conditions d’écoulement variées en se basant sur des interactions locales, sans recourir à la résolution de systèmes d’équations globaux. Le modèle développé présente un fort potentiel pour l’étude de l’écoulement sanguin dans les artères sténotiques et les anévrismes sous l’influence de champs magnétiques, offrant ainsi un outil précieux pour la recherche biomédicale et les applications cliniques.