Simulations des grandes échelles de haute précision d'écoulements turbulents autour de géométries complexes : application à un modèle de véhicule automobile

par Matthieu Minguez

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides

Sous la direction de Eric Serre et de Richard Pasquetti.

Soutenue en 2008

à Aix-Marseille 3 .

  • Titre traduit

    High-order large-eddy simulations of turbulent flows over complex geometries : application to a simplified car model


  • Résumé

    On s’intéresse à la modélisation numérique par méthode spectrale tridimensionnelle d’écoulements à haut nombre de Reynolds autour de géométries complexes. Une approche de type Simulation des Grandes Echelles est rendue possible par l’utilisation d’une technique de Viscosité Spectrale Evanescente (SVV) permettant de prendre en compte les transferts d’énergie vers les échelles non résolues tout en préservant la précision spectrale de l’approximation. Une correction de proche paroi du modèle SVV (SVV-NW) a été développée permettant une meilleure prise en compte des phénomènes énergétiques complexes siégeant dans les couches limites. Ce traitement local est tout d’abord validé sur l’écoulement autour du cylindre à section carrée à Reynolds 21400, très bien documenté. Finalement, la méthodologie SVV-LES est appliquée à l’écoulement plus complexe autour d’un modèle de véhicule simplifié, le corps d’Ahmed. Les résultats obtenus permettent une très bonne identification des structures tourbillonnaires présentes dans l’écoulement. Les quantités statistiques de la turbulence, en bon accord avec les résultats expérimentaux de référence, laissent espérer une utilisation plus régulière de cette méthodologie dans des configurations d’écoulements industriels.


  • Résumé

    In this study, we present High-order Large Eddy Simulation (LES) of high Reynolds number turbulent flows over complex geometries. The Spectral Vanishing Viscosity technique (SVV) allows taking into account the energetic transferts to unresolved scales preserving the spectral accuracy of the approximation. A near wall correction of the model has been developed allowing a more accurate estimation of the complex energetic phenomena developing in the boundary layers. This local treatment is validated on the well documented test case of the flow over the square cylinder at Reynolds 21400. Finally, the SVV-LES methodology is extended to the more complex flow over a simplified reference car model, the Ahmed body. The results show an accurate description of the vortical structures developing in the wake. The comparisons of the turbulence statistics are in good agreement with the experiments of reference. A more frequent use of this LES methodology can be consequently hopped for these kind of industrial flows.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (16, 136 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 129-136

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université d'Aix-Marseille (Marseille. Saint-Jérôme). Service commun de la documentation. Bibliothèque de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 200069637
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.