Analyse d'ecoulements supersoniques et reactifs par simulation numerique instationnaire tridimensionnelle

par RALF GATHMANN

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean-Pierre Chollet.

Soutenue en 1993

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Un code de simulation numerique tridimensionnel instationnaire d'ecoulements compressibles et reactifs a ete developpe. L'activation non lineaire est discretisee par le schema ppm de type godunov d'ordre eleve et la partie reaction-diffusion est discretisee par un schema en volumes finis et semi-implicite en temps. Ce code a ete applique a la simulation du developpement spatial des couches de melange et des jets sous-detendus avec et sans reactions chimiques. Les simulations ont ete effectuees avec une faible perturbation aleatoire a l'entree du domaine de calcul, sans forcage deterministe. Les ecoulements ont ete simules pendant la phase de transition et en regime de turbulence developpee. Un mecanisme de dissipation non lineaire integree dans le schema numerique d'advection modelise l'effet des echelles sous-mailles sur les echelles resolues. Une methode d'analyse simultanee en frequences et dans l'espace a ete mise au point. Elle permet d'obtenir des informations detaillees sur les instabilites et les structures observees dans les ecoulements. Une attention particuliere a ete portee sur l'interaction des modes acoustiques et des modes de type kelvin-helmoltz. Des mecanismes de resonance entre differents modes ont ete mis en evidence ainsi que leur importance au cours de la transition vers la turbulence


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  • Détails : 284 P.
  • Annexes : 128 REF.

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