Contribution a l'etude de modeles de turbulence au second ordre

par ANNE CADIOU

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de J. PIQUET.

Soutenue en 1996

à Nantes .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    La modelisation statistique en un point d'ecoulements turbulents incompressibles constitue le cadre de ce travail. Dans un premier temps, l'etude du comportement de modeles homogenes classiques de type r#i#j - a ete effectuee pour des ecoulements soumis a des effets de rotation. Cette etude a permis de s'interesser plus particulierement a la modelisation du tenseur des correlations pression-deformation et de discuter des contraintes d'objectivite, de realisabilite, et de verification des etats limites de distorsions rapides. Les modeles choisis ont ete testes sur des ecoulements homogenes classiques et compares a des resultats de simulation directe. Les difficultes de prediction des ecoulements fortement rotationnels par ces formulations classiques ont conduit au developpement d'un modele homogene base sur l'equation de transport du tenseur des correlations pression-deformation, dont l'expression est deduite d'une description spectrale de la turbulence. Ce modele necessite la fermeture de trois termes, correspondant au tenseur des taux de dissipation et aux termes lent et rapide de l'equation d'evolution du tenseur de reynolds. Ses performances ont ete comparees aux modeles classiques dans les cas homogenes precedents et pour des ecoulements de distorsions rapides. Les comparaisons ont montre notamment un meilleur comportement du terme rapide de ce modele par rapport aux formulations classiques. La prise en compte des effets de paroi constitue la deuxieme partie du travail de these. Trois modeles du second ordre bas-reynolds ont ete appliques au cas du canal plan etabli. Les comportements asymptotiques des modeles ont ete compares a l'aide de developpements de taylor au voisinage des parois et de resultats de simulation directe. L'extension du modele developpe precedemment pour des ecoulements homogenes a egalement ete effectuee dans le cas du canal plan. Le niveau inhabituel de la fermeture proposee rend difficile son application a des configurations tridimensionnelles. La derniere partie de ce travail est par consequent consacree a la validation de fermetures bas-reynolds classiques, dans le cas d'ecoulements en geometrie complexe. Le comportement de l'un des modeles du second ordre etudie precedemment dans le cas du canal plan est valide sur un cas test tridimensionnel caracterise par un tourbillon longitudinal intense


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  • Détails : 561 P.
  • Annexes : 117 REF.

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  • Bibliothèque : Ecole centrale de Nantes. Médiathèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.1625 bis
  • Bibliothèque : Ecole centrale de Nantes. Médiathèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.1625
  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 96 NANT 2091
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  • Cote : 96 NANT 2091
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