Méthodes de calcul d'écoulements hypersonique et réactifs PDF Download
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Author: Christophe Buet
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Languages : fr
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Book Description
Calculs d'écoulements instationnaires en dynamique des gaz, utilisant une généralisation d'ordre deux de la méthode de godunov, c'est-à-dire par un schéma de type van Leer. Ce schéma est considéré pour un écoulement monodimensionnel dans le cas d'un gaz parfait et polytropique et de la méthode de directions alternées qui permet d'utiliser ce schéma pour calculer des écoulements bidimensionnels sur des domaines rectangulaires. Cette méthode bidimensionnelle est étendue a des domaines plus généraux. Le schéma de van Leer pour des écoulements monodimensionnels en gaz parfait est généralisé au cas d'un mélange de gaz réactifs hors équilibre chimique. Il est proposé un calcul explicite d'une approximation d'ordre deux de la solution faible du problème de Riemann généralisé pour les équations de la dynamique des gaz en dimension deux et dans le cas d'un gaz parfait.
Author: Christophe Buet
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Languages : fr
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Book Description
Calculs d'écoulements instationnaires en dynamique des gaz, utilisant une généralisation d'ordre deux de la méthode de godunov, c'est-à-dire par un schéma de type van Leer. Ce schéma est considéré pour un écoulement monodimensionnel dans le cas d'un gaz parfait et polytropique et de la méthode de directions alternées qui permet d'utiliser ce schéma pour calculer des écoulements bidimensionnels sur des domaines rectangulaires. Cette méthode bidimensionnelle est étendue a des domaines plus généraux. Le schéma de van Leer pour des écoulements monodimensionnels en gaz parfait est généralisé au cas d'un mélange de gaz réactifs hors équilibre chimique. Il est proposé un calcul explicite d'une approximation d'ordre deux de la solution faible du problème de Riemann généralisé pour les équations de la dynamique des gaz en dimension deux et dans le cas d'un gaz parfait.
Author: Marie Claude Ciccoli
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Languages : fr
Pages : 0
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Author: AGNES.. MERLO RECORBET
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Languages : fr
Pages : 264
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DANS CE TRAVAIL, ON S'INTERESSE A LA SIMULATION NUMERIQUE D'ECOULEMENTS HYPERSONIQUES. ON ETUDIE D'UNE PART DES ECOULEMENTS STATIONNAIRES EN DESEQUILIBRE THERMOCHIMIQUE AUTOUR D'OBSTACLES OU EN TUYERE DE REVOLUTION ET D'AUTRE PART L'ECOULEMENT INSTATIONNAIRE DE LA PHASE D'AMORCAGE D'UNE TUYERE. DANS UN PREMIER CHAPITRE, NOUS RAPPELONS LA MODELISATION PHYSIQUE, UTILISEE DANS CE TRAVAIL. PAR LA SUITE, CE MEMOIRE EST ARTICULE EN TROIS PARTIES. DANS UNE PREMIERE PARTIE, ON ETUDIE LES ECOULEMENTS HYPERSONIQUES NON VISQUEUX EN DESEQUILIBRE CHIMIQUE ET THERMIQUE. ON PROPOSE DEUX APPROCHES, UNE METHODE DITE DE COUPLAGE FAIBLE ET UNE METHODE DE COUPLAGE FORT. DANS LES DEUX CAS L'APPROXIMATION SPATIALE REPOSE SUR UNE FORMULATION VOLUMES FINIS ET LE SCHEMA EN TEMPS EST IMPLICITE. LA PRECISION D'ORDRE DEUX EST OBTENUE PAR UNE METHODE MUSCL. CES METHODES SONT APPLIQUEES A LA SIMULATION D'ECOULEMENTS AUTOUR DE CORPS ARRONDIS ET DE DOUBLE-ELLIPSE. ON ETUDIE L'INFLUENCE DU DESEQUILIBRE THERMIQUE SUR LA SOLUTION ET SUR LA ROBUSTESSE DU SCHEMA. LA DEUXIEME PARTIE EST CONSACREE A L'ETUDE D'ECOULEMENTS HYPERSONIQUES VISQUEUX EN DESEQUILIBRE THERMO-CHIMIQUE. APRES AVOIR RAPPELE LA MODELISATION PHYSIQUE DU PROBLEME, ON DONNE L'EXTENSION AU CAS VISQUEUX DE LA METHODE NUMERIQUE UTILISEE DANS LA PARTIE PRECEDENTE. LA DISCRETISATION SPATIALE DES FLUX DIFFUSIFS REPOSE SUR UNE FORMULATION ELEMENTS FINIS, LE SCHEMA D'INTEGRATION EN TEMPS EST IMPLICITE. AFIN D'ETUDIER L'ECOULEMENT DANS UNE TUYERE, NOUS PRESENTONS UNE FORMULATION AXISYMETRIQUE DANS LE CADRE D'ECOULEMENTS VISQUEUX. CES METHODES PERMETTENT D'OBTENIR DES RESULTATS AUTOUR DE GEOMETRIES DE TYPE DOUBLE-ELLIPSE ET DE TUYERE. DANS UNE DERNIERE PARTIE, NOUS PRESENTONS UNE ETUDE PRELIMINAIRE CONCERNANT L'AMORCAGE D'UNE TUYERE. L'ECOULEMENT INSTATIONNAIRE SE PROPAGEANT DANS LA TUYERE EST SUPPOSE A L'EQUILIBRE CHIMIQUE ET THERMIQUE. UNE ETUDE MONODIMENSIONNELLE NOUS A PERMIS D'ADAPTER UN SOLVEUR DE ROE AU CAS D'UN MELANGE D'AIR ET D'HELIUM. NOUS PRESENTONS PAR LA SUITE LES SCHEMAS ESSENTIELLEMENT NON OSCILLATOIRES (E.N.O.) UTILISES POUR LA DISCRETISATION SPATIALE. CES SCHEMAS NOUS PERMETTENT D'ATTEINDRE DES PRECISIONS D'ORDRE TROIS. LA DISCRETISATION TEMPORELLE SE FAIT A L'AIDE D'UN SCHEMA DE RUNGE KUTTA. DES RESULTATS PRELIMINAIRES D'ORDRE UN DEUX ET TROIS SONT PRESENTES, ILS SIMULENT L'AMORCAGE D'UNE TUYERE A L'AIDE D'UN TUBE A CHOC
Author: Agnès Merlo
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ISBN: 9782726108376
Category :
Languages : fr
Pages : 264
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Author: Françoise Perrel
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Languages : fr
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La première partie de ce mémoire pose le cadre de l'étude : les principales caractéristiques des écoulements hypersoniques sont rappelées, accompagnées d'une discussion des modélisations applicables. Le modèle retenu ici est celui de l'air compose de 5 espèces en déséquilibre chimique, régi par les équations de Navier-Stokes de couche mince bidimensionnelle plane ou axisymétrique. Nous exposons la mise en œuvre numérique dans la deuxième partie. Une méthode de volumes finis est utilisée pour la discrétisation spatiale des équations : les termes de diffusion sont traités selon un schéma centre et les flux de convection selon un schéma tvd. Les termes sources, représentant les taux de production chimique, sont évalués au centre des volumes de contrôle. Un schéma totalement implicite et entièrement couple est retenu pour la discrétisation temporelle afin de limiter les contraintes sévères sur le pas de temps dues à la raideur des équations. Le système discrétisé est enfin résolu à l'aide d'une relaxation par lignes. Les résultats obtenus sont présentés dans la dernière partie. L’influence du choix du schéma numérique est d'abord étudiée en appliquant une discrétisation tvd aux équations d’Euler instationnaires pour un écoulement monodimensionnel réactif dans un tube à choc. Le calcul d'écoulements visqueux 2D sur différentes géométries (double ellipse, sphère, plaque plane et hyperboloïde) donne des résultats en bon accord avec d'autres résultats numériques et expérimentaux et montre les capacités de la méthode à simuler des écoulements complexes (tant par la géométrie que par les effets de thermochimie). Une étude paramétrique met en évidence l'influence des différentes modélisations sur la solution.
Author: Agnès Merlo
Publisher:
ISBN: 9782726108376
Category :
Languages : fr
Pages : 0
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Author: Association aéronautique et astronautique de France
Publisher:
ISBN: 9782717008982
Category :
Languages : fr
Pages : 7
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Author: Nathalie Glinsky
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 265
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LE BUT DE CE TRAVAIL EST DE SIMULER NUMERIQUEMENT L'ECOULEMENT HYPERSONIQUE AUTOUR D'UN ENGIN SPATIAL LORS DE SA RENTREE ATMOSPHERIQUE. ON RESOUT D'ABORD UN PROBLEME MONODIMENSIONNEL MODELISANT LES PHENOMENES DE DISSOCIATION CHIMIQUE ET DE RELAXATION DERRIERE UN CHOC FORT DETACHE PAR UNE METHODE D'AVANCEMENT EN ESPACE. ON EXAMINE ENSUITE LA STABILITE DES SCHEMAS DECENTRES POUR LES EQUATIONS BIDIMENSIONNELLES DE CONVECTION ET DE CONVECTION-DIFFUSION D'UNE ESPECE. ON ETUDIE ENSUITE DES ECOULEMENTS REACTIFS BIDIMENSIONNELS REGIS PAR LES EQUATIONS D'EULER PUIS DE NAVIER-STOKES AUXQUELLES ON AJOUTE UN MODELE DE DISSOCIATION CHIMIQUE HORS-EQUILIBRE. DANS UNE APPROCHE PSEUDO-INSTATIONNAIRE, ON UTILISE UNE DISCRETISATION SPATIALE DE TYPE MIXTE VOLUMES FINIS/ELEMENTS FINIS P1 DECENTRES APPLICABLE A DES MAILLAGES TRIANGULAIRES NON STRUCTURES. L'EXTENSION A L'ORDRE 2 EST FAITE PAR LA METHODE M.U.S.C.L. L'INTRODUCTION DES EQUATIONS DE BILAN DES ESPECES EST REALISEE SELON L'APPROCHE DECOUPLEE ET L'UTILISATION D'UN GAMMA-EQUIVALENT. LE TERME DE PRODUCTION DES ESPECES EST TRAITE IMPLICITEMENT. CETTE METHODE EST VALIDEE. ON PRESENTE ENFIN DES SOLUTIONS NUMERIQUES D'ECOULEMENTS (NON VISQUEUX ET VISQUEUX) AUTOUR DE CORPS EMOUSSES ET D'UNE GEOMETRIE DE DOUBLE-ELLIPSE MODELISANT LA NAVETTE EUROPEENNE HERMES
Author: Georges Brangé
Publisher:
ISBN: 9782717003840
Category :
Languages : fr
Pages : 86
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Author: Alain Chaix
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 336
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LA SOUFFLERIE HYPERSONIQUE A PISTON LIBRE TCM2 (IUSTI-MARSEILLE) EST UN MOYEN UNIQUE EN FRANCE DE GENERATION D'ONDES DE CHOC FORTES ET D'ECOULEMENTS HYPERSONIQUES A HAUTE ENTHALPIE. DEUX CONDITIONS DE TIR DANS L'AIR EN MODE TAILORISE, POUR DEUX NIVEAUX D'ENTHALPIE (3.5 ET 11 MJ/KG) ONT ETE EXPERIMENTALEMENT ETABLIES POUR UNE UTILISATION EN TANT QUE SOUFFLERIE. LES PRESSIONS RESERVOIR EN FOND DE TUBE A CHOC SONT TRES PROCHES DE CELLES CALCULEES PAR LA METHODE CLASSIQUE A PARTIR DU NOMBRE DE MACH INCIDENT, CONTRAIREMENT AUX AUTRES INSTALLATIONS. CECI EST DU A LA POUSSEE EFFICACE DE NOTRE PISTON, RENDUE POSSIBLE PAR SON SYSTEME DE FREINAGE ORIGINAL. UNE NOUVELLE METHODE DE CALCUL DE L'ENTHALPIE A ETE DEVELOPPEE DANS L'AIR POUR VALIDER NOS MESURES. ELLE EST BASEE SUR LES EQUATIONS DE CONSERVATION, ET UTILISE LA MESURE DE LA PRESSION ET DE LA TEMPERATURE A LA PAROI TERMINALE DU TUBE A CHOC. POUR LA CONDITION DE FAIBLE ENTHALPIE, SA VALEUR EST TRES PROCHE DE CELLE DEDUITE DE LA METHODE CLASSIQUE. POUR LA CONDITION D'ENTHALPIE NOMINALE, LES MESURES DE TEMPERATURE FONT APPARAITRE EN PAROI, UN FLUX DE CHALEUR PAS SEULEMENT CONDUCTIF ET DIFFUSIF, RENDANT NOTRE NOUVELLE METHODE POUR L'INSTANT INAPPLICABLE. UNE NOUVELLE TUYERE HYPERSONIQUE A ETE ETALONNEE. LA DISPOSITION DU GRAND NOMBRE D'EMPLACEMENTS POUR CAPTEURS (34) DANS SA PARTIE DIVERGENTE PERMET DE MESURER SIMULTANEMENT LA PRESSION ET LE FLUX DE CHALEUR A LA MEME ABSCISSE, ET FACILITE UNE COMPARAISON PRECISE AVEC DES SIMULATIONS NUMERIQUES. IL APPARAIT QUE, POUR LA CONDITION DE FAIBLE ENTHALPIE, L'ECOULEMENT EST EN EQUILIBRE CHIMIQUE AVEC UNE TRANSITION LAMINAIRE-TURBULENT DE LA COUCHE LIMITE. POUR LA CONDITION D'ENTHALPIE NOMINALE, L'ECOULEMENT EST EN DESEQUILIBRE. DES MESURES DE PRESSION ET DE FLUX DE CHALEUR, EFFECTUEES AU POINT D'ARRET D'UNE SPHERE, MONTRENT QUE LA VEINE D'ESSAI EN SORTIE DE TUYERE PRESENTE UNE BONNE HOMOGENEITE. L'INSTALLATION EST MAINTENANT OPERATIONNELLE EN TANT QUE SOUFFLERIE HYPERSONIQUE.
