Développement de méthodes numériques pour des écoulements hypersoniques non visqueux autour d'engins spatiaux

par Carl Magnus Bergman

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides

Sous la direction de Hieu Ha Minh.

Soutenue en 1990

à Toulouse, INPT .


  • Résumé

    Dans le cadre de ce travail, des methodes numeriques ont ete developpees pour simuler les ecoulements hypersoniques autour d'engins spatiaux en configuration bidimensionnelle et axisymetrique. La discretisation spatiale des equations d'euler est basee sur une methode aux volumes finis avec un schema centre. Le traitement des discontinuites est fait a l'aide d'une viscosite artificielle avec des differences de second et de quatrieme ordre. Le schema temporel est celui de range kutta explicite. Les effets de gaz reels, air en equilibre chimique, ont ete traites a l'aide d'un modele base sur la minimisation de l'energie libre de gibbs et en utilisant des methodes de lissage de courbes. Les ondes de choc externes ont ete ajustees, par contre, les ondes de choc internes sont directement captees par le schema numerique. On presente ainsi les resultats de l'ecoulement autour d'une double ellipse qui presentent un tres bon accord avec les resultats existants. Pour le calcul sur des geometries complexes, la technique multi-blocs a ete developpee. La methode de resolution a ete optimisee en utilisant des donnees structurees avec la possibilite de calculer efficacement les blocs de petite taille. Ces petits blocs permettent une grande flexibilite pour la generation de maillage autour de configurations complexes. Un concept d'echelles geometriques est introduit pour analyser les systemes de generation automatique de maillage. A l'aide de ce concept, un mailleur automatique a ete mis au point permettant de generer des maillages structures. Pour cela, on utilise l'algorithme aft (advancing front technique) pour decomposer un domaine arbitraire en triangles. Ces triangles sont ensuite divises en trois quadrilateres a l'aide d'une procedure que nous avons developpee. Cette approche a ete utilisee pour calculer l'ecoulement autour d'un double profil. On a ainsi montre comment ce concept micro bloc

  • Titre traduit

    Development of numerical techniques for inviscid hypersonic folws around re-entry vehicles


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Informations

  • Détails : XXI-113 f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 107-113

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : École nationale supérieure d'électrotechnique, d'électronique, d'informatique, d'hydraulique et des télécommunications. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 90INPT006H/1
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