Calcul de la transition laminaire-turbulent dans les codes Navier-Stokes : application aux géométries complexes

par Julien Cliquet

Thèse de doctorat en Dynamique des fluides

Sous la direction de Robert Houdeville.

Soutenue en 2007

à Toulouse, ISAE .


  • Résumé

    Le but du travail présenté est d'implanter des critères de transition robustes et applicables à des géométries complexes dans le code Navier-Stokes elsA de l'ONERA. La première implantation du calcul de la transition dans elsA, de type mono-domaine, s'appuyait sur la structure de données intrinsèque du code Navier-Stokes qui est logiquement adaptée à la résolution des équations de Navier-Stokes mais pas particulièrement au traitement de la couche limite. Lorsqu'on considère des géométries complexes, couramment utilisées dans le milieu industriel, l'utilisation de maillages multi-domaines devient incontournable, y compris au niveau des parois, et restreindre une paroi à un seul domaine conduit à des limitations inacceptables. Pour calculer la transition avec des critères non-locaux, il faut définir des lignes de calcul dont l'origine est située au voisinage des lignes d'attachement. Si ces lignes traversent des frontières de domaine, il est indispensable d'assurer la transmission d'information, ce qui n'était pas possible avec la première implantation du calcul de la transition dans elsA. Pour résoudre ces problèmes, une structure de données adaptée, basée sur le concept de ligne de calcul a été introduite, permettant de lever la plupart des limitations topologiques. Les difficultés liées à la précision des calculs, mises en évidence lors du projetGARTEUR AG35, ont également été considérées. Ainsi, les problèmes concernant la détection de l'épaisseur de couche limite sont analysés et les solutions retenues présentées. L'unification d'anciens critères a permis de couvrir une gamme de gradients de pression longitudinaux allant de l'écoulement accéléré aux couches limites décollées. Les effets de compressibilité y sont inclus pour couvrir l'important domaine du transsonique. Pour éviter les problèmes numériques liés à l'utilisation d'une fonction d'intermittence discontinue dans la région de transition, des solutions seront apportées.

  • Titre traduit

    Laminar-turbulent transition computation in Navier-Stokes solvers : application to complex geometries


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Informations

  • Détails : 1 vol. (214 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 179-184

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  • Bibliothèque : Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace. Service documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2007/10 CLI
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