Simulation des grandes echelles d'ecoulements compressibles en geometrie complexe

par Philippe Kessler

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de M. LESIEUR.

Soutenue en 1996

à l'INP GRENOBLE .


  • Résumé

    La transition a la turbulence d'ecoulements en geometrie complexe est etudiee par simulation numerique compressible bidimensionnelle et tridimensionnelle. On presente une simulation des grandes echelles d'un jet rond d'air, comparee a une experience en laboratoire et a une autre simulation numerique incompressible. Cette comparaison nous a permis de valider notre outil numerique. Nous montrons un bon accord entre les resultats experimentaux et notre simulation numerique en zone transitionnelle. On applique notre outil numerique a une geometrie complexe et industrielle: l'entree d'air en incidence. Cette etude est effectuee avec un code a gestion multi-domaine des transferts d'informations par methode aux caracteristiques. Les resultats sont compares a ceux d'une experience faite au ceat de poitiers. Nous avons mis en evidence les tourbillons de kelvin-helmholtz, ainsi que les tourbillons longitudinaux, responsables des fluctuations de pression au niveau du premier etage du compresseur. Enfin, on a reproduit une experience magnetohydrodynamique faite au laboratoire madylam, en geometrie bidimensionnelle ronde. L'influence du champ magnetique sur un ecoulement de mercure soumis aux forces de laplace cree un cisaillement au niveau de l'electrode. On presente une evolution temporelle de la vorticite et de la pression, ainsi que les statistiques obtenues en regime permanent. Nous montrons des resultats qualitatifs satisfaisants, mais par contre sur les statistiques, nous surestimons les valeurs moyennes et fluctuantes. Nous montrons que les caracteristiques de l'ecoulement ne sont pas bidimensionnelles, mais doivent etre tridimensionnelles


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Informations

  • Détails : 110 P.
  • Annexes : 73 REF.

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