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Book Etude et contr  le du bruit de jet par simulation num  rique

Download or read book Etude et contr le du bruit de jet par simulation num rique written by Benoît Fayard and published by . This book was released on 2010 with total page 227 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L’étude et le contrôle du rayonnement sonore d’un jet sont au coeur des préoccupations actuelles. Les objectifs fixés par l’ACARE pour 2020 (réduction du bruit perçu de 50%) justifient ces travaux de thèse. Cette étude est basée sur la validation d’une méthode de simulation numérique aéro-acoustique hybride, utilisant une LES/MILES (aérodynamique) et une méthode intégrale de propagation de Ffowcs-Williams et Hawkings (acoustique). L’analyse du tenseur de Lighthill permet de déterminer les zones sources du jet. Le calcul des corrélations par la méthode de causalité, permet de quantifier les liens entre les zones sources et le champ lointain. La diminution du bruit de jet passe généralement par la modification de la composition azimutale du jet. Des dispositifs de contrôle actif ou passif sont mis en œuvre par simulation numérique. Les dispositifs considérés sont l’injection de masse aux lèvres de la tuyère à l’aide de microjets ou l’ajout d’une rotation solide dans la tuyère.

Book Etude de jets supersoniques impactant une paroi par simulation num  rique

Download or read book Etude de jets supersoniques impactant une paroi par simulation num rique written by Romain Gojon and published by . This book was released on 2015 with total page 180 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse est consacrée à l'étude des propriétés aéroacoustiques de jets supersoniques impactant une paroi par simulation des grandes échelles. Ces simulations sont réalisées à partir des équations de Navier-Stokes 3-D instationnaires compressibles exprimées pour des coordonnées cartésiennes ou cylindriques. Afin de résoudre ces équations, des schémas numériques de différenciation spatiale et d'intégration temporelle peu dispersifs et peu dissipatifs sont utilisés. Les écoulements étudiés étant supersoniques, une procédure de capture de choc est également implémentée afin de supprimer les oscillations de Gibbs de part et d'autre des chocs.Dans un premier temps, un jet rond libre et quatre jets ronds impactant une paroi avec un angle de 90 degrés sont simulés sur des maillages cylindriques. Ces jets sont supersoniques, sous-détendus, et sont caractérisés par un nombre de Reynolds calculé à partir du diamètre du jet de Re=60.000, et par un nombre de Mach parfaitement détendu de Mj=1.56. Les résultats du jet libre sont tout d'abord présentés. Ils sont comparés aux résultats de plusieurs études expérimentales et de modèles afin de valider l'approche numérique utilisée. Notamment, les différentes composantes acoustiques spécifiques aux jets sous-détendus comme le bruit de choc large-bande et le bruit de screech sont observées et analysées. Les résultats obtenus pour les quatre jets impactant une paroi sont ensuite examinés. Dans ce cas, la présence d'une boucle de rétroaction aéroacoustique entre les lèvres de la buse et la paroi est montrée. Pour finir, le comportement aérodynamique et aéroacoustique des jets est étudié, et comparé à différentes études numériques et expérimentales de la littérature. Quatre jets plans supersoniques idéalement détendus impactant une paroi avec un angle de 90 degrés sont ensuite calculés. Ils ont un nombre de Reynolds évalué à partir de la hauteur de la buse de Re=50.000 et un nombre de Mach de Mj=1.28. Une boucle de rétroaction aéroacoustique entre la buse et la paroi est de nouveau mise en évidence. Une combinaison de modèles associant un modèle d'onde stationnaire aérodynamique-acoustique et un modèle de stabilité de jet plan 2-D avec des couches de mélange infiniment minces est alors proposée. Ce modèle permet de déterminer à la fois les fréquences les plus probables de la boucle de rétroaction aéroacoustique et leurs natures plane ou sinueuse.Enfin, les simulations de deux jets plans supersoniques impactant une paroi avec des angles de 60 et 75 degrés sont réalisées grâce à l'utilisation de deux maillages cartésiens, par une méthode de recouvrement de maillages. Les modifications des propriétés de la boucle de rétroaction aéroacoustique lorsque l'angle d'impact dévie de 90 degrés sont ainsi étudiées.

Book Simulation num  rique de l onde de souffle et du bruit de jet au d  collage d un lanceur

Download or read book Simulation num rique de l onde de souffle et du bruit de jet au d collage d un lanceur written by Jean-Baptiste Dargaud and published by . This book was released on 2013 with total page 324 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: À l'allumage d'un lanceur spatial équipé de moteurs à propergol solide (MPS), une onde de souffle (ODS), caractérisée par un pic de grande amplitude et une large dépression, est générée pendant le transitoire de montée en pression. Puis le jet supersonique chaud rayonne un bruit de jet (BDJ) intense riche en composantes hautes fréquences. Cette thèse a été consacrée à la mise au point de méthodologies de simulation de ces phénomènes à l'aide de la plateforme de calcul CEDRE, en se comparant à des mesures expérimentales réalisées sur un petit MPS. Les phénomènes sont reproduits à l'aide de simulations aux grandes échelles. Les choix numériques (maillages, schémas) sont effectués à partir de cas-tests de validation. La méthodologie retenue pour l'ODS repose sur une approche directe simulant la génération et le transport de l'onde jusqu'aux capteurs expérimentaux. Ce calcul, qui estime aussi le transfert radiatif du jet, permet l’interprétation physique des phénomènes générateurs de l’ODS (effet piston du jet se développant). La prise en compte de la post combustion dans les premiers instants se révèle être un facteur de premier ordre concernant l'amplitude de l'ODS et son interaction avec le jet. Une approche hybride est adoptée pour le BDJ, chaînant une SGE du champ proche à la résolution des équations de Ffowcs Williams & Hawkings (FWH). Le bon accord du champ aérodynamique avec les mesures de la littérature incite à appliquer cette méthode au calcul de l'ODS. Finalement, celle-ci met en évidence le caractère fortement non-linéaire de l'ODS qui ne peut donc être rayonnée par FWH, et une interaction modérée avec le jet, plus conforme aux observations expérimentales.

Book Contribution    l   tude des instabilit  s dans les jets plans par simulation num  rique

Download or read book Contribution l tude des instabilit s dans les jets plans par simulation num rique written by Florence Sers and published by . This book was released on 1995 with total page 211 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE TRAVAIL CONTRIBUE A UNE MEILLEURE COMPREHENSION DES MECANISMES D'APPARITION ET DE DEVELOPPEMENT DES INSTABILITES NON-VISQUEUSES DANS UNE CONFIGURATION DE JET LIBRE PLAN. DEUX ECOULEMENENTS SONT TRAITES AU MOYEN DE LA SIMULATION NUMERIQUE: LE JET ISOTHERME ET LE JET CHAUFFE. POUR CHACUN DE CES DEUX ECOULEMENTS, ON S'ATTACHE A RECONNAITRE ET A ANALYSER LA NATURE CONVECTIVE OU ABSOLUE (GLOBALE) DE L'INSTABILITE. L'EXISTENCE D'UN FEED-BACK DE PRESSION ISSU DE L'INTERACTION NON-LINEAIRE ROTATIONEL-ROTATIONEL EST DEMONTREE SUR LE JET ISOTHERME. L'INFLUENCE DE LA FORME DU PROFIL INITIAL DE VITESSE SUR LA CARACTERISATION DE LA NATURE DE L'INSTABILITE EST EGALEMENT PROUVEE. LES TESTS EFFECTUES SUR UN PROFIL DE VITESSE CARRE REVELENT QUE CE PROFIL N'EST PAS JUDICIEUX POUR METTRE EN EVIDENCE LE CARACTERE CONVECTIVEMENT INSTABLE DU JET ISOTHERME. IL CONVIENT D'UTILISER UN PROFIL PLUS DOUX COMME LE PROFIL EN SINUS HYPERBOLIQUE. ENFIN, ON MONTRE QUE L'ON PEUT DETERMINER UN MODE GLOBAL AUTO-ENTRETENU DANS LE JET CHAUFFE POURVU QUE LE RAPPORT DE DENSITE, A RAPPORT DE VITESSE R DE 0,93 ET NOMBRE DE MACH M DE 0,15, SOIT INFERIEUR A 0,5. L'EVOLUTION DE L'AMPLITUDE DE CE MODE GLOBAL SUIVANT LE RAPPORT DE DENSITE INDIQUE QUE L'ECOULEMENT GENERE UN ETAT DYNAMIQUE AUTO-ENTRETENU VIA UNE BIFURCATION DE HOPF. LES EFFETS DU NOMBRE DE MACH SUR L'APPARITION DU MODE GLOBAL DANS L'ECOULEMENT SONT EGALEMENT ABORDES. ON PROUVERA QUE LE CODE DE CALCUL UTILISE CONSTITUE UN BON OUTIL D'ANALYSE DES PHENOMENES D'INSTABILITE LINEAIRES ET NON-LINEAIRES DANS LE CAS D'ECOULEMENTS FORTEMENT CISAILLES

Book Etude num  rique et exp  rimentale du bruit a  rodynamique avec application aux jets ronds subsoniques

Download or read book Etude num rique et exp rimentale du bruit a rodynamique avec application aux jets ronds subsoniques written by Sébastien Barré and published by . This book was released on 2006 with total page 170 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse a pour objectif le calcul direct du bruit rayonné par des jets ronds subsoniques à haut nombre de Mach et à nombre de Reynolds élevé. Un solveur L.E.S. en coordonnées cylindriques a été développé. La singularité des équations sur l'axe a été traitée numériquement tout en maintenant une précision de résolution élevée et l'évolution de la couche limite dans la tuyère est calculée. Une méthode de génération de la turbulence a été mise au point, afin d'obtenir des niveaux de fluctuations élevés en sortie de buse. Des mesures aérodynamiques et acoustiques ont ensuite été réalisées sur des jets subsoniques et supersoniques, pour construire une base de données servant à la validation des calculs. Deux jets ronds a Mach 0.9 ont finalement été simulés. L'un est turbulent en sortie de buse et l'autre est laminaire. Les champs aérodynamiques et acoustiques sont en très bon accord avec les mesures et le taux de turbulence a un effet notable sur le rayonnement des jets.

Book Simulations num  riques d un jet rond turbulent et de son interaction avec un tourbillon de sillage

Download or read book Simulations num riques d un jet rond turbulent et de son interaction avec un tourbillon de sillage written by Cécile Joly and published by . This book was released on 2002 with total page 171 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le contexte général de cette étude concerne l’impact des traînées de condensation, ces fameux panaches blancs fréquemment observés dans le sillage des avions, sur l’atmosphère. D’un point de vue aérodynamique, la formation des traînées de condensation se caractérise par l’interaction entre un jet turbulent et un tourbillon de sillage. L’objectif de cette thèse est de contribuer à une meilleure compréhension des phénomènes thermiques et dynamiques mis en jeu dans cet écoulement. Ce travail repose sur la résolution numérique des équations de Navier-Stokes, et de conservation de l’énergie, formulées pour le cas d’un écoulement tridimensionnel, instationnaire et compressible. Deux approches sont considérées: la simulation numérique directe et la simulation des grandes échelles. Une simulation temporelle de la transition à la turbulence d’un jet rond non-isotherme est effectuée sans tenir compte du champ tourbillonnaire. A l’issue de cette simulation, un modèle de tourbillon de sillage est superposé à l’écoulement de jet. La première partie de cette thèse présente les deux approches, les différents modèles de sous-maille choisis pour les simulations des grandes échelles, ainsi que les méthodes numériques employées. La deuxième partie est consacrée à la simulation de l’écoulement de jet, et ici, l’objectif est de déterminer le modèle de sous-maille approprié à cette configuration d’écoulement. La troisième partie est dédiée à la simulation de l’interaction entre le jet et le tourbillon de sillage. Les résultats sont comparés à ceux issue d’une campagne d’essais. Les simulations ont démontré le développement de grosses structures de la turbulence autour du cœur tourbillonnaire, dans lesquelles se concentre le champ de température

Book Etude num  rique de sensibilit   et contr  le optimal du bruit a  roacoustique g  n  r   par une couche de m  lange compressible bidimensionnelle

Download or read book Etude num rique de sensibilit et contr le optimal du bruit a roacoustique g n r par une couche de m lange compressible bidimensionnelle written by Bruno Spagnoli and published by . This book was released on 2006 with total page 172 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Une couche de mélange compressible bidimensionnelle est simulée numériquement par Simulation Numerique Directe (DNS) des équations de Navier-Stokes, afin d'en extraire le rayonnement aéroacoustique. Cet écoulement constitue un modèle simplifié de jet, dont on cherche à réduire le bruit émis par application de la théorie du contrôle optimal. Après validation de ce modèle, les équations adjointes des équations de Navier-Stokes sont numériquement résolues afin d'étudier dans un premier temps la sensibilité du rayonnement acoustique de la couche de mélange à différents forçages. Cette étude nous indique que le bruit émis est particulièrement sensible à un forçage à basse fréquence appliqué au niveau de la naissance de la couche. En outre, la sensibilité relative est maximale pour un forçage «massique», sur l'équation de continuité. A partir de ces résultats, nous mettons en place une stratégie de contrôle optimal basée sur la minimisation d'une fonctionnelle-objectif formulée pour réduire le bruit sur une zone cible prédéterminée. Le gradient de cette fonctionnelle en fonction du forçage est fourni par la connaissance de l'état adjoint. L'espace des forçages à explorer est choisi à partir des résultats de l'étude de sensibilité. Un algorithme de gradient conjugué est appliqué pour chercher le forçage optimal qui minimise la fonctionnelle. Les résultats nous donnent une diminution de celle-ci de l'ordre de 10% pour une zone cible large, et de 75% pour une zone cible réduite. Ces résultats sont comparés avec une étude semblable récente, et des interprétations et perspectives sont développées.

Book Etude num  rique et exp  rimentale du m  lange des jets de moteurs dans les tourbillons de sillage d un avion de ligne

Download or read book Etude num rique et exp rimentale du m lange des jets de moteurs dans les tourbillons de sillage d un avion de ligne written by Stéphane Brunet and published by . This book was released on 1999 with total page 183 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE ETUDE EST UNE CONTRIBUTION A LA COMPREHENSION DE LA FORMATION ET DE LA PERSISTANCE DES TRAINEES DE CONDENSATION. NOUS AVONS ABORDE CE TRAVAIL A PARTIR DE LA MISE EN UVRE ET DU DEVELOPPEMENT D'UN CODE NUMERIQUE BASE SUR LA RESOLUTION DIRECTE DES EQUATIONS DES NAVIER-STOKES COMPRESSIBLES TRIDIMENSIONNELLES. NOUS AVONS EGALEMENT MENE UNE EXPERIENCE EN SOUFFLERIE SUR LE PROBLEME DU MELANGE DE JETS CHAUFFES DANS UN SILLAGE D'AILE. UNE PREMIERE VALIDATION DE LA METHODE NUMERIQUE A ETE MENEE A PARTIR DE RESULTATS BIBLIOGRAPHIQUES ET DE MESURES EN VOL SUR L'EVOLUTION DU MELANGE D'UN TRACEUR INERTE CONTENU DANS LES JETS DE MOTEUR. AFIN DE CARACTERISER, EN PREMIERE APPROXIMATION, LA CONDENSATION DANS LE SILLAGE, NOUS AVONS CALCULER L'EVOLUTION DU RAPPORT DE SATURATION LOCALE EN VAPEUR D'EAU. NOUS MONTRONS EGALEMENT L'INFLUENCE DE L'INSTABILITE DE CROW SUR LE MELANGE DES EFFLUENTS DANS LA HAUTE ATMOSPHERE. ENFIN NOUS PRESENTONS UNE COMPARAISON DES RESULTATS D'UNE SIMULATION NUMERIQUE AVEC LES MESURES EXPERIMENTALES OBTENUES DANS CETTE ETUDE. LES RESULTATS NUMERIQUES ONT PERMIS EGALEMENT DE CARACTERISER LES MECANISMES D'ECHANGE A PETITES ECHELLES ENTRE UN JET TURBULENT ET UN ECOULEMENT TOURBILLONNAIRE.

Book   tude num  rique du bruit de jet rayonn   par les structures coh  rentes de la turbulence

Download or read book tude num rique du bruit de jet rayonn par les structures coh rentes de la turbulence written by François Bastin and published by . This book was released on 1995 with total page 154 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: On propose une approche numérique originale de la prévision du bruit de jet, basée sur l'hypothèse que le rayonnement acoustique de l'écoulement est principalement dû à la contribution des structures cohérentes de la turbulence. On utilise pour cela un modèle de turbulence semi-déterministe qui permet d'obtenir les fluctuations cohérentes de l'écoulement tandis que les fluctuations aléatoires sont modélisées. Pour évaluer le bruit produit, on utilise ensuite l'analogie de Lighthill. La formulation choisie, exprimée dans l'espace de Fourier, est associée à une interprétation géométrique du processus de rayonnement dans le plan des nombres d'onde et des fréquences qui s'avère un outil puissant pour l'analyse des résultats acoustiques, présentés ici pour un jet plan subsonique et deux jets plans supersoniques

Book Simulation num  rique et analyse physique d un jet propulsif contr  l   par des injections radiales

Download or read book Simulation num rique et analyse physique d un jet propulsif contr l par des injections radiales written by Nicolas Chauvet and published by . This book was released on 2007 with total page 324 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: A cause de sa température élevée, le jet propulsif d'un avion de combat est une source de rayonnement infrarouge qui rend l'appareil très vulnérable. Ce rayonnement peut toutefois être réduit en accélérant le mélange du jet avec l'atmosphère. Cette thèse est consacrée à la simulation numérique d'un jet propulsif réaliste contrôlé par des injections radiales et à l'analyse physique des mécanismes d'augmentation de son mélange. Deux types de simulations, RANS et ZDES, ont été réalisés sur la base du modèle de Spalart-Allmaras. Dans le modèle ZDES, une nouvelle longueur caractéristique de maille est formulée et améliore sensiblement la prévision de la région initiale du jet. Globalement, les simulations ZDES restituent fidèlement le champ moyen du jet supersonique sans et avec contrôle, aussi bien les cellules de détente/compression que la diffusion turbulente. L'analyse physique est dédiée à la compréhension d'une part des mécanismes compressibles concentrées au coeur du jet et d'autre part des mécanismes tourbillonnaires périphériques ainsi qu'à l'évaluation de leurs rôles respectifs dans l'augmentation du mélange. Il en ressort que l'augmentation du mélange est exclusivement due aux mécanismes tourbillonnaires. Une étude paramétrique fournit des indications pour concevoir un mélangeur efficace. L'analyse des tourbillons focalisée sur le régime lointain quasi-bidimensionnel souligne leur dynamique moyenne et fait apparaître l'action des fluctuations turbulentes sur leur taux de dégénérescence. Enfin, deux régimes de contrôle sont identifiés et associés aux pénétrations respectivement quasi-stationnaire et intermittente des jets secondaires.

Book Simulation num  rique du contr  le actif par jets puls  s de l   coulement turbulent autour d un cylindre circulaire

Download or read book Simulation num rique du contr le actif par jets puls s de l coulement turbulent autour d un cylindre circulaire written by Nicolas Getin and published by . This book was released on 2000 with total page 229 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Résumé en anglais

Book   tude exp  rimentale et simulation num  rique des   coulements de jets plans confin  s instationnaires

Download or read book tude exp rimentale et simulation num rique des coulements de jets plans confin s instationnaires written by Mehrdad Abdollah-Shamshirsaz and published by . This book was released on 1986 with total page 314 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: ETUDE DE LA STRUCTURE DE RECIRCULATION CREE DANS DES RESERVOIRS PAR DES JETS INSTATIONNAIRES. VISUALISATION ET MESURES DE CONCENTRATION EN TRACEUR PASSIF SUR DES JETS INTERMITTENTS, COMMUTANTS OU ALTERNES. SIMULATION NUMERIQUE DE CES ECOULEMENTS

Book Mod  lisation des erreurs num  riques dans une simulation des grandes   chelles et   tude du screech dans un jet rectangulaire supersonique

Download or read book Mod lisation des erreurs num riques dans une simulation des grandes chelles et tude du screech dans un jet rectangulaire supersonique written by Julien Berland and published by . This book was released on 2006 with total page 202 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse est consacré au calcul direct du screech des jets supersoniques. Les études antérieures ont montré la complexité des mécanismes liés au screech. La simulation des grandes échelles permet maintenant d’accéder aux détails de ce type d’écoulements. La première étape du travail de thèse s’est concentrée sur le développement d’un solveur adapté aux écoulements supersoniques. Des algorithmes spécifiques de discrétisation ont ainsi été proposé dans ce but. Le problème de l’influence du choix des algorithmes de discrétisation sur la précision de la simulation a également été abordé. Un cadre analytique a été développé dans ce but et a permis de démontrer que les schémas optimisés présentent un bon compromis entre précision et coût informatique. Finalement, un jet 3-D plan a été simulé. L'étude des résultats a mis en évidence la pertinence des développements précédents et a permis d'identifier les sources de bruit à l’orgine du screech.

Book Analyse physique  mod  lisation et simulation num  rique des jets simples et des jets coaxiaux turbulents  compressibles et instationnaires

Download or read book Analyse physique mod lisation et simulation num rique des jets simples et des jets coaxiaux turbulents compressibles et instationnaires written by Philippe Reynier (ingénieur) and published by . This book was released on 1995 with total page 288 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE THESE A POUR OBJET L'ANALYSE PHYSIQUE, LA MODELISATION ET LA SIMULATION NUMERIQUE DES JETS RONDS ET DES JETS COAXIAUX TURBULENTS COMPRESSIBLES ET INSTATIONNAIRES. TOUT D'ABORD, NOUS AVONS PROCEDE A UNE REVUE DES CONNAISSANCES EXISTANTES SUR LES ECOULEMENTS ETUDIES AVEC UN EFFORT PARTICULIER AU NIVEAU DE L'ETUDE DES INSTABILITES DANS LA REGION PROCHE DES JETS. PUIS, L'ASPECT DE LA MODELISATION DU PROBLEME PHYSIQUE EST ABORDE AVEC L'EXPOSE DES DIFFERENTS NIVEAUX DE FERMETURE UTILISES DANS LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES. ENSUITE, L'ASPECT NUMERIQUE EST PRESENTE A TRAVERS LA DESCRIPTION DETAILLEE DU SCHEMA AUX VOLUMES FINIS UTILISE POUR LES SIMULATIONS INDIRECTES. L'ETUDE DU JET ROND COMPRESSIBLE A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE LES EFFETS DE COMPRESSIBILITE SUR LA STABILISATION DE L'ECOULEMENT AINSI QUE L'INFLUENCE DES CONDITIONS D'ENTREE SUR LA PRESENCE D'INSTABILITES DANS LA REGION PROCHE. ENFIN, SONT PRESENTES LES RESULTATS DES SIMULATIONS DE JETS COAXIAUX DANS DES CONFIGURATIONS HOMOGENES ET HETEROGENES. CETTE DERNIERE PARTIE A POUR INTERET INDUSTRIEL L'ETUDE DES PHENOMENES PHYSIQUES LIES A L'INJECTION DANS LES MOTEURS FUSEES CRYOTECHNIQUES

Book Mod  lisation num  rique de jets transverses

Download or read book Mod lisation num rique de jets transverses written by Grégory Pinon and published by . This book was released on 2005 with total page 356 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette étude a pour but de prédire les trajectoire de jets issus des inverseurs de poussée. Ces dispositifs équipent les avions et génèrent une contre-poussée qui permet de freiner l'appareil lorsque celui-ci est au sol en phase d'atterrissage. L'écoulement sort des inverseurs de poussée sous forme de jet. Un tel écoulement est complexe et s'étend sur une grande distance. Nous avons alors opté pour la méthode particulaire de type « Vortex Blob ». Le domaine d'étude est infini, la résolution est instationnaire et la discrétisation limitée aux zones rotationnelles. Celles-ci se retrouvent sous forme de particules porteuses d'une information tourbillonnaire que l'on suit dans leur mouvement de manière lagrangienne. Dans un premier temps, nous passons en revue tous les types d'écoulement de jet et nous ressortons les principales caractéristiques, notamment pour l'écoulement de jet à buse débouchant dans un écoulement transverse où une paire de tourbillons contra-rotatifs apparaît et persiste loin en aval. L'activité tourbillonnaire est intense et l'évolution du jet varie selon le rapport d'injection du jet (vitesse du jet rapporté à la vitesse de l'écoulement transverse). Nous abordons ensuite l'aspect numérique de l'étude présentant la méthode particulaire. Nous utilisons une méthode particulaire tridimensionnelle à laquelle nous avons adapté un algorithme rapide de type « Tree code », un remmaillage global de l'écoulement ainsi qu'un schéma de diffusion de type « Particle Strenght Exchange » qui peut prendre en compte un modèle de Simulation des Grandes Échelles (SGE). Le code est de plus entièrement parallélisé grâce aux librairies MPI. Puis, nous traitons de manière académique les simulations de jets transverses. Nous observons et étudions l'évolution des structures tourbillonnaires existantes dans de tels écoulements en fonction du rapport d'injection du jet, d'une variation temporelle de la vitesse initiale du jet, etc... Dans un dernier temps, nous présentons une méthode hybride de couplage entre des simulations eulériennes et nos simulation lagrangiennes pour traiter des cas industriels. Après une validation de ce méthode de couplage avec décomposition de domaine, nous présentons des simulation complètes d'un avion en phase d'atterrissage. Enfin, nous mettons en évidence un cas de ré ingestion déjà observé expérimentalement en soufflerie.

Book Journal de Physique

Download or read book Journal de Physique written by and published by . This book was released on 1991 with total page 700 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Book Simulation num  rique des jets et sillages instationnaires dans la conception de formes a  rodynamiques

Download or read book Simulation num rique des jets et sillages instationnaires dans la conception de formes a rodynamiques written by Pierre Giner and published by . This book was released on 2012 with total page 211 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'intégration aérodynamique des turboréacteurs à grand taux de dilution nécessite, dès les phases de conception, une connaissance précise des propriétés instationnaires du développement du jet à l'aide de la simulation numérique. Différents niveaux de modélisation sont étudiés dans cette thèse pour évaluer la capacité des méthodes numériques à caractériser le développement du jet. Une configuration de jet moteur double-flux est ici étudiée, en s'appuyant sur une large base de données expérimentale. La modélisation par les équations de Navier-Stokes moyennées démontre une bonne capacité des modèles de turbulence à reproduire les champs moyens de ce type d'écoulement, particulièrement au niveau des couches de mélange. La capture des systèmes de choc développés au sein des jets primaire et secondaire, ainsi que la prévision des niveaux de turbulence des écoulements sont en revanche peu satisfaisantes. Un recalage de la simulation sur les conditions turbulentes expérimentales, à l'aide de différentes configurations, pallie en partie ce défaut. La nécessité de procéder à un calcul et non plus à une modélisation des phénomènes turbulents conduit à l'application d'une méthode de calcul à résolution de turbulence. L'approche hybride de simulation des tourbillons détachés type DES (Detached Eddy Simulation) de cet écoulement montre une précision au moins équivalente pour la prévision des champs moyens et apporte une grande quantité d'informations supplémentaire sur les champs fluctuants et les caractéristiques instationnaires des couches de mélange du jet, en accord avec les données expérimentales. On conclue sur l'applicabilité de cette méthode dans un contexte industriel,son gain de précision rapporté à son temps de calcul et la perspective d'une telle approche pour une configuration de jet installée plus complexe.