Étude physique et simulation numérique des écoulements dans les entrées d'air supersoniques

par Grigorios O. Freskos

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides

Sous la direction de Hieu Ha Minh.

Soutenue en 1992

à Toulouse, INPT .

mots clés

• Souffleries transsoniques
• Contraintes (mécanique) -- Simulation, Méthodes de
• Aérodynamique transsonique
• Turbulence -- Modèles mathématiques

Résumé

On realise dans ce travail la simulation numerique des ecoulements de fluide dans les entrees d'air supersoniques. Pour cela, on resout les equations de navier-stokes en bidimensionnel. Une technique de decomposition de domaines permet l'adoption d'une approche maillages structures pour les geometries complexes des entrees d'air. Un traitement particulier des interfaces entre les differents domaines offre une independance considerable quant a la discretisation de chaque region. Une analyse comparative des schemas numeriques pour les equations d'euler instationnaires pour des ecoulements compressibles est presentee. Dans le cadre de cette analyse le schema de maccormack et des schemas upwind sont consideres. La construction de schemas tvd est aussi discutee. L'ecoulement non-visqueux dans une entree d'air permet l'observation de certains parametres importants. Un traitement implicite relatif a deux schemas differents est aussi utilise pour accelerer la convergence des calculs. Les effets turbulents des ecoulements dans les entrees d'air sont ensuite prises en compte par l'intermediaire de modeles de turbulence de premier ordre. Deux ecoulements sur une bosse sont calcules a l'aide d'un modele de turbulence a deux equations. Les resultats sont compares aux donnees experimentales. Une approche lois de paroi est ensuite etudiee. Les memes ecoulements sur une bosse sont de nouveau calcules en utilisant une discretisation spatiale moins fine. Une application du modele a deux equations, a bas nombre de reynolds a une entree d'air est proposee. Un modele algebrique est utilise. Une premiere validation de cette approche est aussi presentee

Titre traduit

Physical study and numerical simulation of the flow in supersonic air-intakes

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