Etude d'écoulements partiellement raréfiés au voisinage d'une paroi

par Rémy Goniak

Thèse de doctorat en Mécanique. Énergétique

Sous la direction de Raymond Brun.

Soutenue en 1994

à Aix-Marseille 1 .


  • Résumé

    Lors de la rentree d'un corps dans une atmosphere, celui-ci traverse differents regimes aerodynamiques: regime rarefie (faible densite de gaz a haute altitude), de transition, puis continu (densite relativement importante ; faible altitude). Le but de cette these est de faire le point sur les equations de glissements qui permettent de calculer dans une certaine mesure, les ecoulements de transition. Elle comprend tout d'abord des rappels de theorie cinetique des gaz ainsi qu'une presentation des methodes de simulation dites monte-carlo. A l'aide d'un code monte-carlo on etudie le probleme simple de l'ecoulement d'un gaz monoatomique entre deux plaques planes paralleles en faisant varier la rarefaction (densite) ainsi que les vitesse et temperature des plaques. Pour comparer ces resultats aux calculs avec equations de glissements, le chapitre iii reprend les principales theories d'etablissement de ces equations, principalement l'approche par demi-flux, et releve une erreur dans ces calculs: on montre qu'il faut ajouter un terme de vitesse dans le saut de temperature. La quatrieme partie portant sur l'etude monte-carlo de la couche de knudsen teste les hypotheses de la theorie des sauts et insiste sur l'existence d'une couche de pression que l'on a cherche a decrire et sur laquelle d'interessants resultats ont ete obtenus. Le dernier chapitre traite de la prise en compte des equations de glissements dans un code de calcul navier-stokes bidimensionnel et presente des comparaisons experience-calcul (conditions d'adherence, de glissements, simulation monte-carlo) sur des ecoulements hypersoniques autour de plaques planes


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