Titre : | Aérodynamique Numérique 3-D Instationnaire avec Fermeture Bas-Reynolds au Second Ordre | Type de document : | thèse | Auteurs : | Isabelle Vallet, Auteur ; G. A. Gerolymos, Directeur de thèse ; J. Delery, Rapporteur ; Minh Ha, Rapporteur ; M. Larchevêque ; A. Lerat ; Roland Schiestel, Rapporteur | Année de publication : | 1995 | Importance : | 135p. | Note générale : | Cette thèse traite du développement de méthodes numériques adéquates pour les équations de Navier-Stokes 3-D compressibles avec fermeture au 2nd ordre bas-Reynolds. Après une brève revue des méthodes d'aérodynamique numériques et des modèles de turbulence associés, nous développons une méthode numérique résolvant les équations de Navier-Stokes ainsi que les équations de transport des quantités turbulentes. La discrétisation spatiale est effectuée dans un maillage structuré par une méthode MUSCL décentrée amont, utilisant une décomposition des flux de Van Leer, précise au 3ème ordre en espace. L'intégration temporelle est implicite précise au 1er ordre en temps et utilise une méthode de factorisation approchée selon les directions du maillage. Pour des écoulements stationnaires la convergence est accélérée en utilisant des pas de temps locaux avec CFL = 50. La méthode est initialement appliquée à des écoulements transsoniques stationnaires et instationnaires, avec fermeture k - ε*. Des comparaisons systématiques avec les mesures sont effectuées. Des résultats très satisfaisants sont obtenus en écoulement instationnaire dans une tuyère de Laval transsonique, où la contre-pression aval fluctue. Ensuite un modèle aux tensions de Reynolds avec effets bas-Reynolds et de proximité de paroi est développé et implémenté. Le modèle est validé par comparaison avec l'expérience de Klebanoff sur plaque plane. Une comparaison de la méthode avec des mesures détaillées dans une tuyère transsonique 3-D est effectuée. Les résultats sont satisfaisants, et les améliorations possibles du modèle de turbulence sont mises en évidence. La méthode numérique développée est particulièrement robuste, pouvant converger à partir d'une initialisation automatique de l'écoulement, développée dans le cadre de cette thèse, grâce à l'utilisation de limiteurs adéquats de positivité et de noninfinité des quantités turbulentes. | Langues : | Français (fre) | Mots-clés : | Onde choc Interaction Couche limite Nombre Reynolds faible Ecoulement tridimensionnel Structure turbulence Modélisation Simulation numérique | Note de contenu : | Thèse de doctorat
Spécialité : Mécanique |
Aérodynamique Numérique 3-D Instationnaire avec Fermeture Bas-Reynolds au Second Ordre [thèse] / Isabelle Vallet, Auteur ; G. A. Gerolymos, Directeur de thèse ; J. Delery, Rapporteur ; Minh Ha, Rapporteur ; M. Larchevêque ; A. Lerat ; Roland Schiestel, Rapporteur . - 1995 . - 135p. Cette thèse traite du développement de méthodes numériques adéquates pour les équations de Navier-Stokes 3-D compressibles avec fermeture au 2nd ordre bas-Reynolds. Après une brève revue des méthodes d'aérodynamique numériques et des modèles de turbulence associés, nous développons une méthode numérique résolvant les équations de Navier-Stokes ainsi que les équations de transport des quantités turbulentes. La discrétisation spatiale est effectuée dans un maillage structuré par une méthode MUSCL décentrée amont, utilisant une décomposition des flux de Van Leer, précise au 3ème ordre en espace. L'intégration temporelle est implicite précise au 1er ordre en temps et utilise une méthode de factorisation approchée selon les directions du maillage. Pour des écoulements stationnaires la convergence est accélérée en utilisant des pas de temps locaux avec CFL = 50. La méthode est initialement appliquée à des écoulements transsoniques stationnaires et instationnaires, avec fermeture k - ε*. Des comparaisons systématiques avec les mesures sont effectuées. Des résultats très satisfaisants sont obtenus en écoulement instationnaire dans une tuyère de Laval transsonique, où la contre-pression aval fluctue. Ensuite un modèle aux tensions de Reynolds avec effets bas-Reynolds et de proximité de paroi est développé et implémenté. Le modèle est validé par comparaison avec l'expérience de Klebanoff sur plaque plane. Une comparaison de la méthode avec des mesures détaillées dans une tuyère transsonique 3-D est effectuée. Les résultats sont satisfaisants, et les améliorations possibles du modèle de turbulence sont mises en évidence. La méthode numérique développée est particulièrement robuste, pouvant converger à partir d'une initialisation automatique de l'écoulement, développée dans le cadre de cette thèse, grâce à l'utilisation de limiteurs adéquats de positivité et de noninfinité des quantités turbulentes. Langues : Français ( fre) |