Développement et implémentation d'une méthode pour résoudre les équations de la couche limite laminaire et turbulente PDF Download
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Author: Maxim Leuca
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 109
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Book Description
Author: Maxim Leuca
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 109
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Author: Bernard Gay (spécialiste en mécanique).)
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 183
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INTRODUCTION DES EQUATIONS DE LA COUCHE LIMITE LAMINAIRE PAR LA THEORIE DES PERTURBATIONS SINGULIERES ET RESOLUTION DES EQUATIONS DE LA COUCHE LIMITE TURBULENTE BIDIMENSIONNELLE PAR UNE METHODE INTEGRALE. L'EQUATION DE VON MISES MODIFIEE EST RESOLUE AVEC UNE METHODE A PAS FRACTIONNAIRES ET UN SCHEMA AUX DIFFERENCES FINIES A UN PAS. LE CONTROLE OPTIMAL DE CETTE EQUATION PERMET DE CONTROLER LE DEVELOPPEMENT D'UNE COUCHE LAMINAIRE PAR ASPIRATION OU SOUFFLAGE PARIETAL. PRESENTATION D'UNE METHODE DE RESOLUTION AUX ELEMENTS FINIS PERMETTANT D'ADAPTER LE MAILLAGE AU FUR ET A MESURE DE L'EVALUATION DE LA COUCHE LIMITE
Author: Alfred Walz
Publisher:
ISBN:
Category : Boundary layer
Languages : fr
Pages : 118
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Author: Marie-Laure Provost-Pruilh
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 160
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Pour simuler numériquement un écoulement compressible transitionnel décollé autour d'un profil d'aile ou d'un fuselage, la technique classique consiste à résoudre les équations de Navier-Stokes sur l'ensemble du domaine de calcul, alors que seule une petite partie de l'écoulement nécessite réellement ce niveau de modélisation. Il en résulte un surcoût prohibitif d'un point de vue industriel, doublé d'une incapacité à représenter simultanément les régions de couche limite laminaire, de transition et d'écoulement turbulent, surtout lorsque la position de zones transitionnelles est a priori inconnue. L'approche multizone, dans la lignée des méthodes de décomposition de domaine, a pour but de concilier l'amélioration de la précision des simulations et la diminution des coûts de calcul. Cette approche consiste à découper le domaine de calcul de manière judicieuse, et à adapter le modèle mathématique (Euler, couche limite, Navier-Stokes) et physique (écoulement laminaire, turbulent, turbulent décollé...) à la physique de l'écoulement dans chaque zone. Les frontières artificielles introduites entre les zones sont traitées par la méthode des caractéristiques. Pour l'écoulement autour d'un profil d'aile, trois zones sont définies et un processus alterne itératif est adopté pour obtenir la solution multizone. L'approche est validée sur des configurations d'écoulements laminaires et transitionnels.
Author: Adalbert Oudart
Publisher:
ISBN:
Category : Fluid dynamics
Languages : fr
Pages : 166
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Author: Olivier Rouzaud
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 126
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Dans le cadre des écoulements de couche limite laminaire, l'emploi conjoint de la formulation déficitaire et de la méthode des développements asymptotiques raccordés conduit à l'établissement d'un système d'équations de couche limite déficitaire. Dans l'épaisseur de la couche limite, chaque grandeur s'écrit comme la somme d'une grandeur fluide parfait et d'une grandeur déficitaire. par rapport à la théorie de Prandtl ou à la théorie de couche limite du second ordre de van Dyke, l'approche déficitaire permet de prendre en compte le cisaillement de l'écoulement non-visqueux dès le premier ordre et donne de meilleurs résultats. En particulier, dans le cas de rentrée atmosphérique, l'effet d'avalement d'entropie est représenté. Ce mémoire se propose d'étendre l'approche déficitaire aux écoulements de couche limite turbulente. les quatre premiers chapitres traitent du cas incompressible, le dernier étant réservé au problème compressible. La première partie débute par une présentation du modèle asymptotique classique Yajnik et Mellor, suivie par une étude bibliographique de pludisurs autres modèles. Dans le second chapitre, la formulation déficitaire est adaptée au modèle de Yajnik-Mellor. On introduit également l'idée de "recombinaison des équations" qui permet d'obtenir un jeu unique d'équations de couche limite pour les deux premiers ordres asymptotiques. L'étude numérique de la troisième partie démontre l'intérêt de l'approche déficitaire par rapport à l'approche classique. Enfin, le dernier chapitre de la partie incompressible porte sur des méthodes de couplage appliquées aux deux approches. Le cinquième chapitre montre que l'extension du modèle de Yajnik-Mellor au cas compressible se heurte à un mauvais traitement asymptotique de la région de la couche limite. Quelques idées de résolution sont données.
Author: Jalil Horri-Naceur
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 145
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L'objet de ce travail est le developpement et la validation d'un schema numerique de resolution des equations de la couche limite tridimensionnelle incompressible. Dans les turbomachines hydrauliques, les couches limites, tres minces, influencent fortement les ecoulements secondaires et par consequent le rendement des machines. Elles restent difficilement accessibles aux codes qui resolvent les equations de navier-stokes sur tout le domaine. Sur un maillage raffine pres des parois, le couplage d'un code de couche limite avec un solveur navier-stokes permet de limiter le cout de calcul. En exploitant la nature hyperbolique du modele de couche limite, le schema propose, explicite le long de la paroi, admet de grands pas de temps, ce qui permet une convergence rapide. L'introduction d'une diffusion numerique adaptee au domaine d'influence local preserve la stabilite du schema et la precision du second ordre en espace. Nous presentons en detail les etudes menees afin d'etablir la precision et la stabilite du schema propose : - etude de l'equation equivalente pour determiner l'ordre de precision en temps et en espace. - comparaison aux solutions des equations differentielles qui regissent les couches limites laminaires auto-semblables. - caracterisation de la propagation et de l'amplification des oscillations de la solution avec et sans diffusion numerique. - analyse lineaire de stabilite au sens de von neumann, afin de delimiter les domaines de validite des differents types de diffusion numerique proposes. Deux applications du code de couche limite en ecoulement turbulent sont presentees pour completer la validation du schema. Les resultats obtenus sont satisfaisants, compte tenu des incertitudes sur la modelisation de la turbulence. Enfin, nous envisageons l'application du schema a la determination de la viscosite turbulente a partir de profils de vitesse moyenne.
Author: Adalbert Oudart
Publisher:
ISBN:
Category : Fluid dynamics
Languages : fr
Pages : 128
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Author: Bernard Le Fur
Publisher:
ISBN:
Category : Boundary layer
Languages : fr
Pages : 146
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Author: Pierre Malecki
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 249
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La couche limite tridimensionnelle turbulente est le siège de phénomènes complexes, particulièrement du point de vue de la structure de la turbulence. L'xploitation des propriétés des équations de Prandtl permet un calcul très rapide par une méthode de marche en espace, ce qui facilite l'étude des performances de modèles de fermeture complexes. Le code de calcul de couche limite du CERT/DERAT a été étendu pour permettre des calculs en mode inverse ; des modèles de turbulence classiques, reposant sur l'intéhration de une à cinq équations de transport pour les moments turbulents, ont été inclus dans la méthode en vue d'une utilisation industrielle. La surface sur laquelle se développe la couche limite peut être donnée par plusieurs blocs de maillage structuré, et la méthode proposée permet la coexistence de zones laminaires, transitionnelles ou turbulentes avec équations de transport. En couche limite tridimensionnelle, la contrainte de cisaillement turbulente n'est pas alignée avec la contrainte visqueuse. Les modèles à viscosité tourbillonnaire étant incapables de reproduire cette propriété une autre partie de l'étude, plus fondamentale, examine les développements récents sur la fermeture au second ordre. L'accent porte particulièrement sur le tenseur des corrélations pression-déformation, et ses propriétés pour la couche limite tridimensionnelle sont étudiées. Les adaptations nécessaires pour prendre en compte la présence de la paroi sont également présentées. Tout le tenseur de Reynolds a été intégré numériquement par des approches à une ou deux couches pour évaluer des fermetures récentes non linéaires en écoulement tridimensionnel, sur les cas d'une aile en flèche et d'un ellipsoïde de révolution en incidence. Une excellente prévision de l'écoulement moyen, et des désalignements, bien qu'encore trop peu importants ont pu être obtenus avec certains modèles.
