Download or read book ETUDE D UNE TURBULENCE COMPRESSEE ET OU CISAILLEE ENTRE DEUX PLANS PARALLELES PAR SIMULATION DES EQUATIONS DE NAVIER STOKES INSTANTANEES DNS LES written by HENRI.. PASCAL and published by . This book was released on 1996 with total page 205 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE THESE TRAITE DE SIMULATIONS NUMERIQUES D'UN ECOULEMENT REPRESENTATIF DE CEUX PRESENTS DANS LES CHAMBRES A COMBUSTION DES MOTEURS A PISTON. L'OBJECTIF EST DE MIEUX CONNAITRE L'AERODYNAMIQUE INTERNE EN VUE D'AMELIORER LES PERFORMANCES DE CES MOTEURS. L'EFFICACITE DE LA COMBUSTION ETANT FORTEMENT DEPENDANTE DE L'AERODYNAMIQUE DANS LES ZONES DE PROCHE PAROI, CETTE ETUDE EST FOCALISEE SUR LES ASPECTS TRES MARQUES DU CONFINEMENT. JUSQU'A CE JOUR, A CAUSE DE LIMITATIONS D'ORDRE MATERIEL, UN TEL OBJECTIF A ETE ESSENTIELLEMENT POURSUIVI EN UTILISANT DES MODELES STATISTIQUES DE TURBULENCE DONT ON NE CONNAIT PAS FORCEMENT LA VALIDITE. GRACE AUX PROGRES DES TECHNIQUES DE SIMULATION, IL EST AUJOURD'HUI POSSIBLE DE RESOUDRE LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES INSTANTANEES SANS MODELES STATISTIQUES, FOURNISSANT AINSI DES SOLUTIONS DE REFERENCE POUR EVALUER LE COMPORTEMENT DE CES MODELES DE TURBULENCE. DEUX CODES DE SIMULATION, BASES SUR DES METHODES SPECTRALES D'INTERPOLATION SPATIALE DU CHAMP DE VITESSE, ONT ETE DEVELOPPES ET UTILISES. CES METHODES SONT PERFORMANTES POUR CALCULER AVEC PRECISION L'ECOULEMENT DANS LES ZONES DE PROCHE PAROI. LES PREDICTIONS FOURNIES PAR L'APPROCHE STATISTIQUE DE LA TURBULENCE ET LA RESOLUTION DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES INSTANTANEES SONT COMPAREES. ELLES MONTRENT ESSENTIELLEMENT QU'IL SEMBLE PREFERABLE D'UTILISER DES MODELES DU 2ND ORDRE U#IU#J PLUTOT QUE DES MODELES DU 1ER ORDRE . EN EFFET, LES MAXIMA DE TURBULENCE NE SONT PAS CORRECTEMENT SIMULES AVEC CES DERNIERS MODELES, CE QUI N'EST PAS SANS INFLUENCE SUR LA COMBUSTION. ALORS QUE DES TESTS, CERTES TRES LIMITES, DE MODELES DU 2ND ORDRE ONT DONNE DES RESULTATS ENCOURAGEANTS. ENFIN, L'UTILISATION CLASSIQUE DES LOIS DE PAROI PEUT ETRE REMISE EN CAUSE POUR DES ECOULEMENTS INSTATIONNAIRES TELS QUE CEUX RELATIFS A L'AERODYNAMIQUE INTERNE DES MOTEURS A PISTON. PAR AILLEURS, ON A PU MESURER TOUT L'INTERET QUE RECELENT LES NOUVELLES TECHNIQUES DE SIMULATION NUMERIQUE, NOTAMMENT L'APPLICATION DU PARALLELISME POUR EFFECTUER L'ENORME QUANTITE DE CALCULS

Download or read book Turbulence Edition 2013 written by Marcel Lesieur and published by EDP Sciences. This book was released on 2023-11-13T00:00:00+01:00 with total page 359 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Turbulence est un livre d’initiation au monde fascinant de la turbulence dans les fluides au sens général : l’eau des rivières et des océans, l’air dans le sillage des véhicules aériens ou terrestres, les granulations solaires, la tache rouge de Jupiter... On y rencontre aussi bien l’imprévisibilité introduite par Henri Poincaré que l’effet papillon du météorologue Edouard Lorenz. Le lecteur comprendra mieux la trainée aérodynamique et la diffusion des polluants dans l’environnement, ou encore les instabilités qui dégénèrent en tourbillons cohérents. Les résultats récents sont présentés et l’auteur propose même des apports sur les écoulements des fluides biologiques ou sur le défi de la turbulence pour les modèles météorologiques et climatiques.L’objectif de l’ouvrage est de faire comprendre les concepts et de présenter des résultats sans équations dans un domaine où il est aisé de remplir un livre de formules mathématiques. L’accent est mis fortement sur les résultats de simulations numériques. Malgré la difficulté du sujet, le style clair et précis permet une lecture agréable et on se surprend à réfléchir sur le concept de turbulence en biologie, histoire et philosophie.Ce livre s’adresse à un public scientifique de niveau master (en mécanique, physique, mathématiques) et bien sûr aux universitaires, chercheurs, enseignants et au public cultivé de ce niveau.Polytechnicien, Marcel Lesieur est professeur émérite de Grenoble Institut National Polytechnique. Il a créé un groupe pionnier dans l’utilisation du calcul scientifique pour la modélisation et la simulation de la turbulence. Auteur de multiples publications, il a oeuvré dans les grands laboratoires mondiaux, à l’USC Los Angeles, Stanford, au NCAR Boulder du Colorado... Membre senior de l’Institut Universitaire de France puis membre de l’Académie des sciences, il offre dans cet ouvrage un aperçu de sa passion pour la turbulence et nous fait bénéficier de ses grandes qualités pédagogiques.

Download or read book SIMULATION DES GRANDES ECHELLES DE LA TURBULENCE DE LA REGION DE PROCHE PAROI ET DES ECOULEMENTS DECOLLES written by YVES.. DUBIEF and published by . This book was released on 2000 with total page 114 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE TRAVAIL TRAITE DE LA MANIPULATION DE LA TURBULENCE DES ECOULEMENTS PARIETAUX ET DES ECOULEMENTS DECOLLES SUR LA BASE DE SIMULATIONS DES GRANDES ECHELLES. UN CODE A ETE DEVELOPPE POUR RESOUDRE LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES COMPRESSIBLES DANS DES GEOMETRIES COMPLEXES GRACE A UNE COMBINAISON DE METHODES DE TYPE VOLUMES FINIS ET UNE TECHNIQUE MULTI-DOMAINES PRECISE. LA MANIPULATION DE LA TURBULENCE DE PAROI EST REALISEE DANS UN CANAL DONT UNE DES PAROIS COMPORTE DE FINES RAINURES TRANSVERSALES LARGEMENT ESPACEES. LA SIMULATION EFFECTUEE A FAIBLE NOMBRE DE REYNOLDS MESURE UNE REDUCTION DE LA TRAINEE TOTALE. L'ETUDE STATISTIQUE MONTRE UNE DIMINUTION DES TOURBILLONS COHERENTS DE PROCHE PAROI DIRECTEMENT LIES A LA GENERATION DU FROTTEMENT PARIETAL. LES INTERACTIONS ENTRE LE FLUIDE PIEGE DANS LA CAVITE ET LES TOURBILLONS SEMBLENT ETRE LA CAUSE DE CE PHENOMENE. UNE EXPERIENCE DE CONTROLE DE LA TURBULENCE MODELISANT GROSSIEREMENT CETTE INTERACTION ACCREDITE CETTE HYPOTHESE. LES EVENEMENTS LIES A L'IMPACT D'UNE COUCHE DE MELANGE SUR UNE PAROI SONT ETUDIES DANS LE CADRE D'UN ECOULEMENT TRANSSONIQUE DECOLLE AU DESSUS D'UNE CAVITE TRI-DIMENSIONNELLE. LA SIMULATION PERMET DE RETROUVER LES FREQUENCES TYPIQUES DE LA COUCHE DE MELANGE FOURNIES PAR DES DONNEES EXPERIMENTALES. LES VISUALISATIONS INSTANTANEES METTENT EN VALEUR LA RELATION ENTRE LES TOURBILLONS CREES PAR LE DECOLLEMENT ET DES EVENEMENTS VIOLENTS DE LA PRESSION PARIETALE QUI PEUVENT PRODUIRE DES VIBRATIONS STRUCTURELLES. EN COMPLEMENT A CES TRAVAUX, UNE ETUDE COMPARATIVE EST MENEE SUR L'APPLICATION D'UNE PROCEDURE DYNAMIQUE AUX MODELES SOUS-MAILLE UTILISES POUR LES ECOULEMENTS DE PAROI. UNE METHODE DE GENERATION DE LA TURBULENCE EST EGALEMENT TESTEE POUR LES COUCHES LIMITES COMPRESSIBLES.

Download or read book SIMULATIONS NUMERIQUES DE LA TURBULENCE DANS UN CANAL PLAN TOURNANT written by Eric Lamballais and published by . This book was released on 1996 with total page 180 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'ECOULEMENT EN CANAL PLAN TOURNANT EST ETUDIE PAR SIMULATION NUMERIQUE DIRECTE ET DES GRANDES ECHELLES. DANS CE BUT, UN CODE RESOLVANT LES ECOULEMENTS DE NAVIER-STOKES INCOMPRESSIBLES EST DEVELOPPE, EN APPORTANT UN SOIN PARTICULIER A LA PRECISION DES METHODES NUMERIQUES UTILISEES. DANS LE CADRE DE LA SIMULATION DES GRANDES ECHELLES, UNE CORRECTION DU MODELE SOUS-MAILLE A VISCOSITE TURBULENTE SPECTRALE EST PROPOSEE. CETTE MODIFICATION CONSISTE A PRENDRE EN COMPTE LES ECARTS DU SPECTRE D'ENERGIE PAR RAPPORT A UN SPECTRE DE KOLMOGOROV. L'ETUDE PREALABLE DE L'ECOULEMENT EN CANAL EN L'ABSENCE DE ROTATION DEMONTRE L'INTERET DE LA CORRECTION DU MODELE, EN PERMETTANT UNE AMELIORATION NETTE DES RESULTATS STATISTIQUES. LES OUTILS NUMERIQUES AINSI DEVELOPPES PERMETTENT ALORS D'ETUDIER L'INFLUENCE D'UNE ROTATION SOLIDE (D'AXE PARALLELE A L'ENVERGURE) SUR LA STRUCTURE DE LA TURBULENCE DANS L'ECOULEMENT EN CANAL. DANS UN PREMIER TEMPS, LES EFFETS DE LA ROTATION SUR LES MECANISMES DE TRANSITION A LA TURBULENCE SONT EXAMINES. SELON LE TAUX DE ROTATION CONSIDERE, TROIS TYPES DE TRANSITION SONT ALORS IDENTIFIES. EN PARTICULIER, IL EST MONTRE QUE LES HAUTS REGIMES DE ROTATION VONT JUSQU'A EMPECHER TOUTE TRIDIMENSIONNALISATION DE L'ECOULEMENT. ENFIN, UNE PARTIE IMPORTANTE DE CET OUVRAGE EST CONSACREE A L'ETUDE DU CANAL PLAN TOURNANT EN SITUATION DE TURBULENCE PLEINEMENT DEVELOPPEE. UNE LARGE GAMME DE TAUX DE ROTATION EST CONSIDEREE. UNE ATTENTION PARTICULIERE EST PORTEE SUR LA DYNAMIQUE DE LA VORTICITE ABSOLUE, QUI EST CARACTERISEE A L'AIDE DE VISUALISATIONS GRAPHIQUES ET PAR L'ANALYSE STATISTIQUE DES TERMES PREPONDERANTS DANS L'EQUATION DE LA VORTICITE ABSOLUE. IL EST ALORS MIS EN EVIDENCE UN ETIREMENT LONGITUDINAL IMPORTANT DE LA VORTICITE ABSOLUE, EN PARTICULIER DANS LA REGION (LOIN DES PAROIS) OU SE DEVELOPPE UNE ZONE DE VORTICITE ABSOLUE NULLE. CONCERNANT LA DYNAMIQUE DE PROCHE PAROI, L'ACTION INHIBITRICE D'UNE FORTE ROTATION SUR LA FORMATION DES COURANTS DE HAUTE ET BASSE VITESSE EST EGALEMENT ETUDIEE

Download or read book ETUDE THEORIQUE ET SIMULATION NUMERIQUE DE LA TURBULENCE COMPRESSIBLE EN PRESENCE DE CISAILLEMENT OU DE VARIATION DE VOLUME A GRANDE ECHELLE written by AGNES.. SIMONE and published by . This book was released on 1995 with total page 113 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE TRAVAIL DE THESE CONTRIBUE A LA COMPREHENSION PHYSIQUE ET A LA MODELISATION DES EFFETS DE LA COMPRESSIBILITE DANS LES ECOULEMENTS CISAILLES OU COMPRIMES A GRANDE VITESSE. DEUX APPROCHES DISTINCTES ONT ETE UTILISEES: UNE ANALYSE LINEAIRE DITE DE DISTORSION RAPIDE ET LA SIMULATION NUMERIQUE DIRECTE. DES TRAVAUX RECENTS AYANT MONTRE LA PERTINENCE DE LA THEORIE DE DISTORSION RAPIDE, NOUS NOUS SOMMES APPUYES SUR CES RESULTATS POUR LA GENERALISER A UNE TURBULENCE COMPRESSIBLE SOUMISE A UN CHAMP MOYEN COMPATIBLE AVEC L'HYPOTHESE D'HOMOGENEITE STATISTIQUE DE LA TURBULENCE. L'ANALYSE DIMENSIONNELLE DES EQUATIONS LINEARISEES DU MOUVEMENT MET EN EVIDENCE LE ROLE ESSENTIEL D'UN PARAMETRE SANS DIMENSION, APPELE NOMBRE DE MACH DE GRADIENT ; CE PARAMETRE DEFINI COMME LE RAPPORT DU TEMPS ACOUSTIQUE ET DU TEMPS CARACTERISTIQUE ASSOCIE A LA DEFORMATION MOYENNE, DETERMINE LA FORCE DES COUPLAGES INDUITS PAR LA DEFORMATION MOYENNE, ENTRE LES MODES DE VITESSE SOLENOIDAUX (OU INCOMPRESSIBLES) ET DILATATIONNEL (OU ROTATIONNEL), ET LE MODE DE PRESSION. UN CODE DE CALCUL RESOLVANT LES EQUATIONS LINEARISEES DU MOUVEMENT A ETE DEVELOPPE ET, VALIDE A PARTIR DE DEFORMATIONS MOYENNES POUR LESQUELLES DES SOLUTIONS ANALYTIQUES EXISTENT (COMPRESSIONS ISOTROPE ET AXIALE UNI-DIMENSIONNELLE). LE CAS DU CISAILLEMENT PUR PLAN A ETE PLUS PARTICULIEREMENT ETUDIE ; LES RESULTATS OBTENUS A L'AIDE DU CODE DE DISTORSION RAPIDE, POUR UNE LARGE GAMME DE VALEURS DU NOMBRE DE MACH DE GRADIENT, SONT COMPARES AVEC DES SIMULATIONS NUMERIQUES DIRECTES DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES COMPLETES. ILS CONFIRMENT L'ADEQUATION DU NOMBRE DE MACH DE GRADIENT A CARACTERISER LES EFFETS DE LA COMPRESSIBILITE ; ET, MONTRENT, EN PARTICULIER, QUE L'EFFET STABILISANT INHERENT A LA COMPRESSIBILITE INTRINSEQUE DE L'ECOULEMENT - QUE L'ON PENSAIT DU A DES MECANISMES NON-LINEAIRES, EST CAPTURE PAR L'ANALYSE DE DISTORSION RAPIDE. SON ORIGINE EST DONC, DANS DES PHENOMENES TELS QUE LA RESTRUCTURATION DE L'ANISOTROPIE DU CHAMP DE VITESSE ET DU CHAMP DE PRESSION, GOUVERNES PAR DES EQUATIONS LINEAIRES

Download or read book Experimental Study of the Turbulence Structures in a Boundary Layer Subjected to a Strong Adverse Pressure Gradient written by Mohammad Hossein Shafiei Mayam and published by . This book was released on 2009 with total page 470 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objet de cette thèse porte sur la compréhension des structures cohérentes d'une couche limite turbulente soumise à un fort gradient de pression adverse, et qui a aussi subie une transition brusque de fort gradient de pression favorable à un gradient de pression adverse. L'installation expérimentale permet d'obtenir des conditions d'écoulement correspondant au décrochage d'une aile. De grands ensembles de champs de vitesse instantanée sont acquis par "Particle Image Velocimetry" dans des plans à la paroi alignés avec l'écoulement à trois positions différentes dans la direction de l'écoulement dans la région de gradient de pression défavorable. Les investigations sur les champs instantanés de vitesse prouvent que la région supérieure de la couche limite est densément peuplée avec des signatures de tourbillons hairpin et des paquets de hairpins qualitativement semblables à ceux rencontrées dans la couche limite turbulente à gradient de pression nul. Puisque les paquets de hairpin voyagent avec la petite dispersion de vitesse, les groupes de hairpin semblent être arrangés de façon cohérente dans la direction de l'écoulement. On constate que les paquets de hairpins se prolongent parfois au-delà d'une longueur de 2[delta] et contiennent 3 à 12 tourbillons. En plus, l'estimation stochastique linéaire et les corrélations spatiales entre l'intensité des tourbillons "pro-grade/prograde" indiquent également que les empreintes sont qualitativement semblables aux paquets de hairpin trouvés dans les champs instantanés. L'angle moyen de croissance des paquets de hairpin dans la direction de l'écoulement est approximativement 11°, ce qui est plus important que dans la couche limite turbulente à gradient de pression nul. Les hairpins individuels sont aussi légèrement plus inclinés par rapport à la paroi et plus rapprochés dans la couche limite turbulente avec gradient de pression adverse. Ces différences de propriétés de hairpin sont consistantes avec les différences de taux de déformations moyens dans les deux écoulements. L'intensité des têtes de hairpin normalisée par l'échelle de temps de Zagarola-Smits a une valeur plus élevée dans le cas à gradient de pression nul par rapport à l'écoulement présent et, dans la moitié inférieure de la couche limite diminue dans la direction de l'écoulement dans ce dernier. Tout proche de la paroi, la population de hairpins diminue dans la direction de l'écoulement, alors qu'elle augmente dans la région supérieure. Ces différentes tendances des populations et d'intensité de hairpin sont compatibles avec celles des tensions de Reynolds et de la production de turbulence. C'est également compatible aux résultats rapportés que des hairpins sont la source majeure de la production de turbulence. Finalement, la taille des tourbillons normalisée par l'épaisseur de la couche limite diminue légèrement dans la direction de l'écoulement. Puisque l'écoulement moyen évolue rapidement, il est donc possible que les structures turbulentes répondent avec un certain retard aux changements de l'écoulement moyen.

Download or read book I SIMULATION DE LA TURBULENCE PAR LA METHODE DES GRANDES ECHELLES II RESOLUTION D EQUATIONS DE LA MECANIQUE DES FLUIDES PAR LA METHODE DES INCONNUES INCREMENTALES written by Pascal Poullet and published by . This book was released on 1996 with total page 212 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DANS CE TRAVAIL, NOUS EXPLORONS DEUX DOMAINES: LA CONCEPTION DE NOUVELLES METHODES DE SIMULATION D'ECOULEMENTS DE FLUIDES VISQUEUX INCOMPRESSIBLES ET L'ETUDE DE LA METHODE DE SIMULATION DES GRANDES ECHELLES (L.E.S.) POUR UN ECOULEMENT COMPRESSIBLE EN ETAT DE TURBULENCE HOMOGENE ISOTROPE. POUR NOTRE ETUDE DE LA L.E.S., NOUS FILTRONS LE CHAMP TOTAL DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES 3D ET MODELISONS L'ACTION DE LA COMPOSANTE RESIDUELLE SUR LA COMPOSANTE RESOLUE DE PLUSIEURS FACONS. DE PLUS, A PARTIR DU CONCEPT DE L'EQUATION MODIFIEE, UNE ETUDE THEORIQUE SUR NOTRE SCHEMA NUMERIQUE NOUS PERMET D'ECLAIRER L'INFLUENCE CERTAINE DE LA DISCRETISATION SUR LES MODELES DE FERMETURE. DANS UN CONTEXTE DE DEVELOPPEMENT DES METHODES DE GALERKIN NON LINEAIRE, LES INCONNUES INCREMENTALES (I.U.) ONT ETE INTRODUITES AFIN DE HIERARCHISER LES INCONNUES EN DIFFERENCES FINIES. DANS UN PREMIER TEMPS, NOUS VERIFIONS L'ASPECT DE PRECONDITIONNEUR EFFICACE DES I.U. SUR DIFFERENTS PROBLEMES MODELES ELLIPTIQUES (DIRICHLET 2D ET 3D, NEUMAN 2D). ENSUITE, APRES AVOIR RESOLU THEORIQUEMENT UNE EQUATION NON-LINEAIRE STATIONNAIRE DE TYPE NAVIER-STOKES, NOUS DEVELOPPONS PLUSIEURS METHODES IMPLICITES DE RESOLUTION ET PROUVONS L'EFFICACITE DES I.U. DANS DE NOMBREUX CAS. DANS UN DEUXIEME TEMPS, NOUS RESOLVONS NUMERIQUEMENT LES PROBLEMES DE STOKES ET NAVIER-STOKES INCOMPRESSIBLES 2D PAR UN ALGORITHME COUPLANT UNE PROJECTION ORTHOGONALE ET LA METHODE M.A.C. NOUS VALIDONS NOTRE METHODE POUR LA CAVITE ENTRAINEE POUR UN NOMBRE DE REYNOLDS DE 5000. FINALEMENT, NOUS ABORDONS LE DEVELOPPEMENT D'UNE NOUVELLE METHODE MULTI-NIVEAUX ADAPTATIVE PAR LA CREATION D'UNE NOUVELLE HIERARCHISATION D'UN MAILLAGE M.A.C., L'INTRODUCTION D'ESTIMATEURS DE DYNAMIQUE GLOBALE DE L'ECOULEMENT. AINSI, NOUS PROPOSONS DE NOUVEAUX SCHEMAS NOUS SEMBLANT ADAPTES A LA DYNAMIQUE DES ECOULEMENTS DE FLUIDES INCOMPRESSIBLES A GRAND NOMBRE DE REYNOLDS

Download or read book Etude de l interaction entre une onde de choc et une turbulence cisaill e en pr sence de gradients moyens de temp rature et de masse volumique written by Matthieu Crespo and published by . This book was released on 2009 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette étude a été l'occasion d'étudier les effets liés à la présence d'un cisaillement particulier de l'écoulement moyen sur le phénomène d'interaction choc/turbulence. Dans un premier temps, un outil de calcul performant et modulaire fondé sur une approche orientée objet a été développé afin de réaliser des simulations numériques directes de ce type d'écoulement. L'utilisation de schémas numériques à capture de choc et d'ordre élevé de type WENO ont permis une résolution fidèle des équations de Navier-Stokes compressibles. Dans un deuxième temps, une analyse poussée des effets de ce type de cisaillement sur la turbulence en l'absence de choc a été réalisée. Cette première étude a été l'occasion de dégager l'influence de plusieurs paramètres influents pour cette configuration d'écoulement. Enfin, dans un dernier temps, l'étude du phénomène d'interaction choc/turbulence cisaillée en présence de gradients moyens de température et de masse volumique a permis de souligner l'activation de phénomènes physiques caractéristiques à cette configuration. Ce travail permet également d'apporter une base de données de résultats susceptible d'être confrontée avec les modèles de turbulence et constitue un point de vue intéressant pour l'étude du phénomène d'interaction choc/couche limite.

Download or read book Fluid particle interactions written by Martín Obligado and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse est organisée en deux parties. Après une brève introduction théorique (chapitre 1) et une discussion présentant la soufflerie du LEGI et des techniques expérimentales utilisées (chapitre 2), une première partie étudie les effets individuels des particules dans les écoulements tantôt laminaires et turbulents. Dans une seconde partie je me suis intéressé aux effets collectifs d'une population dense d'inclusions en interaction avec un champ turbulent.Dans le chapitre 3, nous montrons que l'équilibre d'un disque pendulaire faisant face à un écoulement présentant une vitesse moyenne présente un comportement bi-stable et hystérétique. Nous donnons une interprétation simple de ce comportement en termes d'une description par deux puits de potentiel, nécessitant uniquement de connaître la dépendance angulaire du coefficient de trainée normale d'une plaque statique inclinée. Nous étudions l'influence de la turbulence sur l'équilibre du pendule en général et sur la bi-stabilité observée en particulier.La dynamique des objets tractés dans un environnement fluide est d'intérêt pour de nombreuses situations pratiques. Les chapitres 4,5 et 6 concernent l'étude expérimentale de l'équilibre et de la stabilité de la trajectoire d'une sphère tractée à vitesse constante. Dans le chapitre 4, nous avons vu que le sillage d'une sphère peut produire un mouvement hélicoïdal d'une sphère remorqué par un fil. Nous avons constaté qu'il existe un nombre de Reynolds (défini avec le diamètre de la particule et la vitesse moyenne de l'écoulement) particulier pour activer cette motion instable. Une trajectoire en trois dimensions est reconstruite avec un dispositif expérimental extrêmement simple, utilisé pour la caractérisation de la forme de la trajectoire des particules. Dans le chapitre 5, nous étudions expérimentalement l'équilibre et la stabilité de la trajectoire d'une sphère remorqué à une vitesse constante dans la avec un rapport longueur - diamètre sans précédent. En ce chapitre, nous étudions les instabilités développées dans le fil pour un écoulement laminaire. Diffèrent types d'instabilités ont été trouvés dans cette expérience. Dans le chapitre 6, le même système est étudié, mais l'écoulement environnant est turbulent. Nous nous concentrons sur la comparaison entre la dynamique turbulente de la sphère tractée et d'une sphère librement advectèe. Nos résultats sont en accord avec un scénario de filtrage résultant du temps de réponse visqueuse d'une particule d'inertie dont la dynamique est couplée au fluide environnant par la force de traînée. Une caractéristique frappante des écoulements turbulents chargés de particules inertielles est la concentration préférentielle qui conduit à de très fortes hétérogénéités du champ de concentration en particules à différentes échelles. Les diagrammes de Voronoi ont été utilisés pour caractériser quantifier ce phénomène.En ce qui concerne les effets collectifs, trois écoulements différents ont été étudiés : bulles d'air (particules moins denses que le fluide, avec une taille de l'ordre de l ́échelle de Kolmogorov) dans un canal a eau (chapitre 7), des particules solides légèrement plus denses que le fluide et diamètre supérieur à l ́échelle de Kolmogorov dans une écoulement de von Kármán (chapitre 8) et gouttelettes d'eau dans la soufflerie (chapitre 9) ; de particules beaucoup plus denses que le fluide et diamètre inférieur à l'échelle de Kolmogorov. Enfin, nous proposons une nouvelle méthode de reconstruction des champs de concentration des particules dans les expériences par analogie avec le fonctionnement des caméras linéaire, et en exploitant l'hypothèse de Taylor dans la soufflerie. Cette nouvelle approche nous permet de reconstruire des champs de particules de plusieurs mètres de long. Ces champs permettent d'analyser la formation des superclusters. Nous montrons en effet que les clusters tendent eux-mêmes à s'organiser en superclusters (amas d'amas).

Download or read book DEVELOPPEMENT D UN NOUVEAU MODELE DYNAMIQUE POUR LA TURBULENCE written by JEAN-PHILIPPE.. LAVAL and published by . This book was released on 1999 with total page 216 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: NOUS AVONS MIS AU POINT UN MODELE DE TURBULENCE BASE SUR UN DEVELOPPEMENT ASYMPTOTIQUE DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES DANS L'HYPOTHESE DE NON-LOCALITE DES INTERACTIONS AUX PETITES ECHELLES. CE MODELE FOURNIT UNE EXPRESSION DU TENSEUR DE REYNOLDS VIA UNE ESTIMATION DES VITESSES SOUS-MAILLES AU LIEU DES CORRELATIONS DE VITESSES COMME C'EST LE CAS POUR LA MAJORITE DES MODELES. LE MODELE SE PRESENTE SOUS LA FORME D'UN COUPLAGE DE DEUX EQUATIONS : UNE POUR LES ECHELLES RESOLUES QUI DEPEND DU TENSEUR DE REYNOLDS ENGENDRE PAR LA DYNAMIQUE DES ECHELLES SOUS-MAILLES ET UNE POUR LES ECHELLES SOUS MAILLES QUI EST UTILISEE POUR CALCULER LE TENSEUR DE REYNOLDS. L'HYPOTHESE DE NON-LOCALITE DES INTERACTIONS AUX ECHELLES SOUS-MAILLES PERMET DE MODELISER LEUR EVOLUTION PAR UNE EQUATION LINEAIRE INHOMOGENE OU LE TERME DE FORCAGE PROVIENT DE LA CASCADE D'ENERGIE DES ECHELLES RESOLUES VERS LES ECHELLES SOUS-MAILLES. CE MODELE A ETE MIS EN UVRE EN UTILISANT UNE DECOMPOSITION DES ECHELLES SOUS-MAILLES SUR DES MODES DE GABOR ET IMPLEMENTE NUMERIQUEMENT DANS LE CAS 2D AVEC CONDITIONS AUX LIMITES PERIODIQUES. UNE METHODE PARTICULAIRE (PIC) A ETE UTILISEE POUR L'INTEGRATION DES ECHELLES SOUS-MAILLES. LES RESULTATS ONT ETE COMPARES A DES RESULTATS DE SIMULATIONS DIRECTES DANS PLUSIEURS CAS D'ECOULEMENTS TYPIQUES. LE MODELE A EGALEMENT ETE APPLIQUE AUX CAS DES ECOULEMENTS PLANS PARALLELES. UNE ANALYSE THEORIQUE DES EQUATIONS OBTENUES PERMET UNE DESCRIPTION DES PROFILS MOYENS DE VITESSES EN ACCORD AVEC LES RESULTATS EXPERIMENTAUX ET LES RESULTATS ANALYTIQUES BASES SUR L'ETUDE DES SYMETRIES DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES. LES DOMAINES D'APPLICATION ET LES AMELIORATIONS POSSIBLES DE CE MODELE SONT DISCUTES EN CONCLUSION.

Download or read book Simulations de grandes chelles turbulentes en coulement hors quilibre written by Ignace Befeno and published by . This book was released on 2002 with total page 243 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans le cadre des simulations de grandes structures, un nouveau modèle de sous- maille, à viscosité de turbulence, avec deux équations de transport a été développé. L'échelle caractéristique de vitesse de la viscosité de turbulence est évaluée par l'énergie cinétique de turbulence du champ implicite donnée par une première équation de transport. Quant à l'échelle de longueur, elle n'est plus unique, donnée par la taille de la grille du calcul, mais est estimée de manière dynamique par une deuxième équation d'évolution, celle pour la dissipation de l'énergie cinétique de turbulence de sous-maille. Ainsi, le modèle de sous-maille à deux équations se propose de répondre au problème posé par les situations de déséquilibre où la correspondance entre échelle de sous-maille et échelle de dissipation n'est plus justifiée. Ce qui implique que l'hypothèse d'une échelle de longueur de viscosité de turbulence déterminée par la seule largeur du filtre n'est plus réaliste.Dans ce mémoire, le modèle à deux équations est appliqué dans le cas d'un écoulement en non-équilibre spectral produit par la rencontre entre deux écoulements d'échelles différentes : la couche de mélange non cisaillée. Les résultats sont comparés aux données expérimentales de Veeravalli et Warhaft. Pour traiter ce cas, une nouvelle méthode de génération d'un champ analytique homogène, anisotrope a été mise au point pour créer des conditions d'entrée proches de l'expérience. Cette méthode a été validée au préalable dans le cas d'un écoulement de canal plan stationnaire.

Download or read book Etude Num rique de la Turbulence Bidimensionnelle Homog ne Et Cisaill e written by Chantal Staquet and published by . This book was released on 1985 with total page 202 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DES SIMULATIONS NUMERIQUES DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES A DEUX DIMENSIONS SONT REALISEES, D'UNE PART POUR UNE TURBULENCE HOMOGENE, ISOTROPE, AVEC ET SANS EFFET BETA , ET D'AUTRE PART, POUR UN ECOULEMENT CISAILLE (COUCHE DE MELANGE TEMPORELLE). LES GRANDES ECHELLES DE CETTE COUCHE DE MELANGE SONT ETUDIEES DU POINT DE VUE DE LA TURBULENCE BIDIMENSIONNELLE

Download or read book tude d un mod le de turbulence alg brique 3D written by Cyril Gacherieu and published by . This book was released on 1996 with total page 372 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: AU COURS DE CETTE ETUDE, DES MODELES DE TURBULENCE ALGEBRIQUES, A UNE DEMI ET UNE EQUATION, ONT ETE COMPARES DANS LA SIMULATION DE L'ECOULEMENT AUTOUR DU PROFIL-A DE L'AEROSPATIALE DANS LE BUT D'EVALUER LEUR COMPORTEMENT FACE AU GRADIENT DE PRESSION ADVERSE ET AU DECOLLEMENT. LA COMPARAISON AVEC LES DONNEES EXPERIMENTALES EST TRES SATISFAISANTE AVEC UN MODELE PERSONNEL UTILISANT LE MODELE A UNE DEMI-EQUATION DE JOHNSON-KING ASSOCIE AU MODELE ALGEBRIQUE DE GRANVILLE. CETTE ETUDE A PERMIS DE DEVELOPPER UN MODELE DE TURBULENCE ALGEBRIQUE REELLEMENT MULTI-BLOC POUR LE CALCUL DE L'ECOULEMENT TRANSONIQUE AUTOUR DE LA CONFIGURATION AVION COMPLET AS28G. CE MODELE EST INDEPENDANT DE LA COMPLEXITE DE LA GEOMETRIE, DE LA TOPOLOGIE ET DU NOMBRE D'INTERFACES ENTRE BLOCS GENEREES PAR UN DECOUPEUR DE MAILLAGE AUTOMATIQUE POUR LES CALCULS PARALLELES. LE MAILLAGE EST COMPOSE DE SOIXANTE DEUX BLOCS ET COMPREND TROIS MILLIONS ET DEMI DE POINTS. POUR CALCULER UN CAS TEST AUSSI IMPORTANT, LE CODE DE CALCUL, ET LES MODELES DE TURBULENCE EN PARTICULIER, ONT DU ETRE PARALLELISES. LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES SONT RESOLUES PAR LA METHODE DES VOLUMES FINIS. UNE METHODE IMPLICITE A DIRECTIONS ALTRENEES EST EMPLOYEE DANS L'INTEGRATION EN TEMPS. DES SOLUTIONS TRES ENCOURAGEANTES ONT ETE OBTENUES POUR DEUX INCIDENCES : 2.2 ET 0.2 DEGRES. LES PRINCIPALES CARACTERISTIQUES DES VISUALISATIONS A L'HUILE EXPERIMENTALES ET LES COEFFICIENTS AERODYNAMIQUES EXPERIMENTAUX SONT BIEN EVALUES, MEME SUR UN MAILLAGE GROSSIER OBTENU PAR SUPPRESSION D'UN POINT SUR DEUX DANS LES TROIS DIRECTIONS DE MAILLAGE. LE DECOLLEMENT TRIDIMENSIONNEL COMPLEXE QUI APPARAIT SUR LE MAT A L'INCIDENCE 0.2 DEGRES EST AUSSI BIEN SIMULE. CE TRAVAIL DEMONTRE QUE LA RESOLUTION DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES POUR LA CONCEPTION DE FORMES DES GEOMETRIES COMPLEXES TRIDIMENSIONNELLES EST NON SEULEMENT POSSIBLE MAIS AUSSI D'UN GRAND INTERET.

Download or read book Simulations de grandes chelles turbulentes en coulement hors quilibre written by Ignace Befeno and published by . This book was released on 2006 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans le cadre des simulations de grandes structures, un nouveau modèle de sous- maille, à viscosité de turbulence, avec deux équations de transport a été développé. L'échelle caractéristique de vitesse de la viscosité de turbulence est évaluée par l'énergie cinétique de turbulence du champ implicite donnée par une première équation de transport. Quant à l'échelle de longueur, elle n'est plus unique, donnée par la taille de la grille du calcul, mais est estimée de manière dynamique par une deuxième équation d'évolution, celle pour la dissipation de l'énergie cinétique de turbulence de sous-maille. Ainsi, le modèle de sous-maille à deux équations se propose de répondre au problème posé par les situations de déséquilibre où la correspondance entre échelle de sous-maille et échelle de dissipation n'est plus justifiée. Ce qui implique que l'hypothèse d'une échelle de longueur de viscosité de turbulence déterminée par la seule largeur du filtre n'est plus réaliste.Dans ce mémoire, le modèle à deux équations est appliqué dans le cas d'un écoulement en non-équilibre spectral produit par la rencontre entre deux écoulements d'échelles différentes : la couche de mélange non cisaillée. Les résultats sont comparés aux données expérimentales de Veeravalli et Warhaft. Pour traiter ce cas, une nouvelle méthode de génération d'un champ analytique homogène, anisotrope a été mise au point pour créer des conditions d'entrée proches de l'expérience. Cette méthode a été validée au préalable dans le cas d'un écoulement de canal plan stationnaire.

Download or read book Interactions particules turbulence dans un jet axisym trique diphasique turbulent written by Mohamed Ali Mergheni and published by . This book was released on 2008 with total page 150 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre des études sur les écoulements turbulents gaz-solide et porte sur une étude numérique et une étude expérimentale de jets ronds coaxiaux diphasiques où le rapport des vitesses entre les jets externe et interne est supérieur et inférieur à un. Le but est de contribuer à la caractérisation des interactions entre la phase porteuse gazeuse et la phase dispersée et leur effet sur la modification de l'écoulement porteur. Le premier travail s'appuie sur une simulation de type Eulérienne / Lagrangienne qui résout les équations moyennées de Navier Stokes par la méthode des volumes finis. La turbulence du fluide est traitée par le modèle k-E standard. Le traitement de la phase dispersée consiste à un suivi Lagrangien de particules au sein de l'écoulement d'air. Le chargement en particules est suffisamment important pour que les particules influent sur la phase gazeuse (couplage) mais suffisamment faible pour pouvoir négliger les collisions interparticulaires. Le second travail consiste à réaliser un dispositif expérimental de jet gazeux ensemencé de particules solides (dp=100-212γm) issu d'un injecteur coaxial. L'écoulement diphasique est obtenu en utilisant un système d'ensemencement de particules assurant une injection régulière et homogène des particules dans le jet central. L'originalité de l'expérience consiste à mesurer simultanément les vitesses des particules et du fluide par une méthode optique non intrusive afin d'analyser le couplage entre deux phases. Ces résultats ont été obtenus à l'aide d'une chaîne de mesures optique PDA (Phase Doppler Anémométrie). L'analyse des caractéristiques dynamiques du fluide diphasique dans la zone proche de l'injecteur coaxial met en évidence que la vitesse de l'écoulement chargé est inférieure à la vitesse du fluide sans particules et que la présence des particules amplifie la turbulence du fluide lorsque la vitesse du jet centrale est supérieure à la vitesse du jet annulaire (ru>1). Ainsi, on note un décalage du pic de turbulence vers l'intérieur du jet central. Plus loin la vitesse moyenne du fluide en présence de particules devient supérieure à celle du jet monophasique à cause des transferts de quantité de mouvement des particules vers le fluide et on remarque une atténuation de la turbulence. Par contre, lorsque la vitesse du jet annulaire est supérieure à la vitesse du jet central (ru1) on remarque une atténuation de la turbulence par la présence des particules et un décalage du pic de turbulence vers l'extérieur du jet central. On peut dire que la présence de particules solides permet à la turbulence de s'installer plus rapidement au sein du fluide pour ru1. Lorsque ru1, les particules ont tendance à calmer l'écoulement. Pour examiner l'approche numérique, les comparaisons avec mes travaux expérimentaux ont été réalisés. Les effets observés dans la partie expérimentale ont été reproduits dans deux cas différents (ru1 et ru

Download or read book valuation de mod les non lin aires de turbulence partir de simulations num riques directes des quations de Navier Stokes written by Omar El Yahyaoui and published by . This book was released on 2003 with total page 126 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans ce travail, l'aptitude des modèles non-linéaires de turbulence à prédire des écoulements turbulents tridimensionnels avec et sans rotation d'un fluide newtonien et incompressible à été étudiée. Parmi ces modèles, nous avons considéré principalement deux modèles EASM récemment proposés dans la littérature. Le premier est le modèle proposé par Wallin et Johansson (2000) et le second est celui proposé par Gatski et Rumsey (2001). Ces modèles sont étudiés en utilisant des procédures a priori basées sur des données issues de la simulation numérique directe des équations de Navier-Stokes. L'étude est menée dans une conduite à section carrée, configuration qui présente d'une part, une anisotropie importante entre les composantes du tenseur de Reynolds et d'autre part, un écoulement secondaire. L'hypothèse d'équilibre du tenseur d'anisotropie utilisée pour le développement des modèles ASM est vérifiée. L'analyse est réalisée en produisant les cartes des second et troisième invariants dans le plan de Lumley. Pour prédire les effets visqueux importants dus à la présence de la paroi et du coin, une fonction correctrice est mise en oeuvre. Aussi, comme on s'intéresse à l'objectivité de ces modèles, les vecteurs propres du tenseur taux de déformation moyen ainsi que leurs vitesses angulaires sont calculés. Ces quantités sont nécessaires pour déterminer le tenseur taux de rotation absolu. En fin, afin d'étudier l'influence de la rotation sur ces modèles, une conduite de section carrée en rotation est considérée. Cette étude est réalisée pour trois nombres de rotation. La production des cartes des tensions de Reynolds montre la capacité de ces modèles à prédire de tels écoulements.

Download or read book Contribution l tude de la simulation num rique de la turbulence written by MICHEL.. BOURIOT and published by . This book was released on 1984 with total page 156 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LA RESOLUTION NUMERIQUE DES EQUATIONS BIDIMENSIONNELLES ET INSTATIONNAIRES DE NAVIER-STOKES, SOUS FORME FONCTION DE COURANT-TOURBILLON EST EFFECTUEE PAR UNE METHODE AUX DIFFERENCES FINIES DU SECOND ORDRE ET POUR DEUX TYPES D'ECOULEMENTS CISAILLES: SILLAGES ET COUCHES DE MELANGE. RESULTATS CONCERNANT UNE VISUALISATION RALENTIE DU COMPORTEMENT DES CHAMPS DE TOURBILLON ET DE VITESSE, L'ETUDE DU DEVELOPPEMENT SPATIOTEMPOREL D'INSTABILITES DANS UNE COUCHE CISAILLEE AINSI QUE LA MISE EN EVIDENCE D'UN EFFET MODERATEUR DE LA TURBULENCE DANS UN MELANGE EN REGIME DE TRANSITION, SOUMMIS A UNE EXCITATION SUR SON MODE PROPRE DE PERTURBATION. SCHEMA DE CALCUL PRECIS POUR LA PRESSION