Simulation des effets instationnaires à grande échelle dans les écoulements décollés

par Damien Guenot

Thèse de doctorat en Dynamique des fluides

Sous la direction de Bertrand Aupoix.

Soutenue en 2004

à École nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 1972-2007) .

mots clés

• Unsteady Reynolds Averaged Navier-Stokes
• Décrochage statique
• Modèle de Spalart-Allmaras
• Fonctions d'amortissement
• Turbulence -- Modèles mathématiques -- Thèses et écrits académiques
• Équations de Navier-Stokes -- Solutions numériques -- Thèses et écrits académiques
• Décollement des écoulements -- Thèses et écrits académiques

Résumé

Le calcul des écoulements turbulents décollés est un des enjeux majeurs de l’aérodynamique numérique. Différentes méthodes existent : résolution des équations moyennées stationnaires, instationnaires (RANS/URANS), ou Simulation des Grandes Échelles (SGE). La méthode hybride Detached Eddy Simulation (DES) semble bien adaptée : elle utilise un modèle unique qui se comporte près des parois comme un modèle URANS (limite le coût de calcul), et loin comme une SGE (décrit mieux les écoulements hors équilibre). Les calculs de plaque plane montrent la nécessité de calculer les zones attachées en mode URANS. Pour le profil en décrochage, différents paramètres (maillage, envergure, formulation en mode SGE) sont testés. On obtient une meilleure prévision de la portance et de la traînée par rapport à l’URANS. Le cas de la marche descendante montre les limites de la DES. La géométrie pose le problème de la couche limite amont épaisse où les structures turbulentes sont absentes (traitée en URANS).

Titre traduit

Unsteady large scale effects simulation in separated flows

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