Etude numerique d'ecoulements recircules a grand nombre de reynolds par methode des vortex aleatoires : application au canal a expansion simple et au canal a expansion double

par YVES GAGNON

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Pierre Calvet.

Soutenue en 1989

à Toulouse 3 .

mots clés

Résumé

Ce travail montre la precision et la convergence de la methode des vortex aleatoires (random vortex method) pour la simulation d'ecoulements de fluide recircules a grand nombre de reynolds. Les ecoulements etudies sont instationnaires, bidimensionnels et dans le regime turbulent. La premiere geometrie est un canal a parois paralleles incorporant une expansion brusque sous la forme d'une marche simple; tandis que la deuxieme geometrie est un canal a parois paralleles incorporant une expansion brusque sous la forme d'une marche double symetrique. La methode des vortex aleatoires, une methode lagrangienne et sans grille, resout les equations completes de navier-stokes et l'equation de continuite, avec les conditions aux limites appropriees, en utilisant une formulation dans les variables de vorticite. Afin de valider le modele numerique, nous presentons les resultats numeriques sous forme de champs de vorticite, profils de vitesses, lqignes de courant, champs et profils de pression, statistiques de turbulence, analyses de correlation et analyses frequentielles. Les resultats numeriques sont compares a des resultats experimentaux publies dans la litterature

Titre traduit

Numerical study of recirculated flows at high reynolds number using the random vortex method: application to the channel with a single expansion and to the channel with a double symetrical expansion

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