Modélisation de la turbulence thermique : modèles algébriques pour la prévision des flux de chaleur turbulents

par Laure Dupland

Thèse de doctorat en Dynamique des fluides

Sous la direction de Hervé Bézard.

Soutenue en 2005

à Toulouse, ENSAE .


  • Résumé

    Cette thèse traite des modèles thermiques algébriques explicites EAHFM pour la prévision des flux de chaleur turbulents. Moyennant une condition d’équilibre local de la turbulence, l’équation de transport de ces derniers se simplifie en une relation algébrique, s'affranchissant de l'hypothèse de nombre de Prandtl turbulent constant. Le flux de chaleur résultant est alors désaligné du gradient de température moyenne, palliant ainsi les défauts des modèles à diffusivité turbulente. L'expression du flux de chaleur turbulent dépendant des quatre échelles de la turbulence dynamique et thermique (k, ε, k[indice ϑ] et ε[indice ϑ]), la résolution de leur équation de transport est requise. Toutefois, en supposant constant le rapport r des temps caractéristiques de la turbulence, on s’exempte de la résolution des deux équations de transport thermiques. Des contraintes sur les constantes du modèle ont été développées de manière à satisfaire certains comportements physiques de base : écoulements homogènes et couche limite soumise ou non à un gradient de pression adverse. Un jeu de constantes a pu être obtenu dans chacune des deux approches (hypothèse sur r constant ou non). Un modèle de paroi a été développé de sorte que les composantes du flux de chaleur s’amortissent correctement au voisinage d’une paroi. Le modèle ainsi obtenu a été dans un premier temps appliqué aux écoulements de similitude, puis sa version simplifiée en association avec le modèle à deux équations k-kL en formulation EARSM a été implantée dans le code Navier-Stokes elsA de l'ONERA pour être validée sur les écoulements de plaque plane chauffée, de jet débouchant et de jet impactant une paroi chauffée.

  • Titre traduit

    Modelisation of thermal turbulence : algebraic models for turbulent heat flux prediction


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Informations

  • Détails : 1 vol. (223 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 219-223

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : ISAE-SUPAERO Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace. Service documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2005/434 DUP
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