Download or read book Simulations des grandes chelles pour la pr diction des coulements de refroidissement des pales de turbines written by Thomas Grosnickel and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les concepteurs de moteurs aéronautiques sont constamment sujets à la demande d'augmentation de puissance de la part des constructeurs d'aéronefs. Pour satisfaire à cette exigence, la température de sortie de la chambre de combustion peut être augmentée pour améliorer le rendement et la puissance de sortie du moteur. Cette élévation de température peut toutefois dépasser le point de fusion du matériau et, pour éviter les pannes de moteur, l'intégrité des aubes de la turbine repose notamment sur des systèmes de refroidissement internes,prélevant de l'air froid du compresseur. La conception de ces systèmes revient donc à maximiser l'amélioration du transfert de chaleur tout en minimisant le débit d'air via les pertes de charge afin d'éviter des pénalités de puissance du moteur. Or ces écoulements en canaux internes sont encore largement incontrôlés et mal compris. Dans le but de mieux comprendre ces écoulements en rotation se développant spatialement, ce travail porte sur l'étude via simulations numériques d'un canal de refroidissement droit, perturbé, en rotation. La configuration consiste en un canal carré équipé de 8 perturbateurs placés avec un angle de 90 degrés par rapport à l'écoulement principal. Pour les cas étudiés, des mesures PIV temporelles ont été effectuées à l'Institut VanKarman (VKI). Les conditions adiabatiques et isothermes ont été étudiées pour évaluer l'impact dela température de la paroi sur l'écoulement, en particulier dans les configurations en rotation. Les canaux statiques ainsi qu'en rotation positive et négative sont comparés avec, dans chaque cas,une prédiction d'écoulement adiabatique ou isotherme. Dans ce travail, les résultats de simulations aux grandes échelles (SGE) montrent que le modèle CFD haute fidélité est capable de reproduire les différences induites par la flottabilité sur la topologie de l'écoulement dans la région proche. Le modèle parvient également à prévoir l'augmentation (la diminution) de la turbulence autour des perturbateurs en rotation déstabilisante (stabilisante). Enfin et grâce à la SGE spatiale et temporelle complète, le développement spatial et l'instationnarité des écoulements secondaires sont analysés pour mieux comprendre leur origine et leurs différences potentielles entre les cas. Cette étude montre que la topologie du flux thermique en parois est déterminée par la structure des écoulements secondaires alors que l'intensité du flux thermique aux parois est déterminée par le niveau de fluctuations de l'écoulement dans l'espace interperturbateur.

Download or read book Pr diction de la g n ration des pertes des coulements compressibles anisothermes appliqu e aux distributeurs hautes pressions de turbine avec les simulations aux grandes chelles written by Mael Harnieh and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Afin d'améliorer l'efficacité des moteurs aéronautiques, une des solutions envisagées par les industriels est d'augmenter la température d'entrée de la turbine. Cependant, ces hautes températures induisent de fortes contraintes thermiques sur les pales de turbine ce qui réduit leur durée de vie. Pour surmonter ces problèmes thermiques, des systèmes de refroidissement efficaces sont nécessaires. Afin d'évaluer la performance de ces systèmes, une prédiction précise de la température de paroi des pales de turbine et des pertes générées par ces systèmes est requise. Profitant de l'opportunité de récents développements d'outils de prédiction haute-fidélité, cette thèse financée par Safran Helicopter Engines à travers le projet FUI CASCADE, a pour but de valider la prédiction de la température de paroi des pales de turbine refroidie et des pertes générées par ces systèmes avec la Simulation aux Grandes Echelles (SGE). Pour atteindre ces objectifs, différentes configurations académiques et industrielles refroidies par film de refroidissement ont été simulées et étudiées. Les résultats obtenus dans cette thèse montrent que la SGE est capable de prédire l'aérodynamique et l'environnement thermique pour de tels systèmes. Pour faciliter l'utilisation de la SGE dans l'industrie et limiter le coût CPU lié à la résolution de l'écoulement dans le système de refroidissement des pales, un modèle de jets de refroidissement a été proposé et évalué dans ce travail. Les résultats montrent que ce modèle permet de reproduire l'aérodynamique des jets de refroidissement et la température de paroi des pales sans mailler le système de refroidissement. Pour évaluer les pertes dans ce contexte, l'approche Second Law Analysis (SLA) est adoptée. Contrairement aux bilans de température et pression totales, cette approche donne directement accès aux champs de perte 3D qui sont construits à partir des termes sources de l'entropie résolus sur le maillage. Ainsi, le mécanisme de génération de perte peut être localement étudié et ne requière pas de procédure de moyenne contrairement aux modèles de perte 1D. Ces champs de perte sont décomposés en deux contributions : une contribution aérodynamique et une contribution thermique liée au mélange chaud-froid. L'étude de ces champs montre que les pertes aérodynamiques sont principalement générées dans les régions de fort cisaillement (couche limite et de mélange) alors que les pertes de mélange sont générées dans les films de refroidissement et dans le sillage des pales. Des analyses avancées des champs de perte mettent en évidence que les fluctuations turbulentes dominent la génération des pertes pour ces systèmes. Ce dernier résultat met en évidence les bénéfices de l'approche Second Law Analysis pour prédire les pertes à partir des champs obtenus avec la SGE. En effet et contrairement aux approches RANS, les contributions turbulentes des pertes sont directement résolues sur le maillage avec la SGE et ne requiert aucune stratégie de modélisation. La principale conclusion de cette thèse est que l'approche Second Law Analysis couplée avec la SGE est une méthodologie très prometteuse et pertinente pour la prédiction des écoulements et des pertes pour les futurs designs de pale de turbine industriel.

Download or read book Simulation des coulements turbulents et des transferts thermiques en vue de l optimisation du refroidissement des pales de turbine written by Sacha Parneix and published by . This book was released on 1995 with total page 118 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DANS LE BUT D'AMELIORER LE RENDEMENT D'UNE TURBOMACHINE, LES PALES DE TURBINE SONT REFROIDIES PAR CONVECTION INTERNE D'AIR REFRIGERANT. POUR OPTIMISER CES TECHNIQUES, L'EXPERIMENTATION SE REVELE LONGUE, DIFFICILE ET COUTEUSE, ET L'INGENIEUR A DE PLUS EN PLUS RECOURS A LA SIMULATION NUMERIQUE. DANS CETTE OPTIQUE, L'ETUDE PROPOSEE INTRODUIT UNE METHODE ORIGINALE UTILISANT LA THEORIE DES MILIEUX POREUX ET LA TECHNOLOGIE MULTIGRILLE POUR MODELISER LES ECOULEMENTS TURBULENTS ET LES TRANSFERTS THERMIQUES DANS UN MILIEU HETEROGENE FLUIDE/SOLIDE. IL EN RESULTE UN LOGICIEL INTERACTIF D'OPTIMISATION PERMETTANT DE VISUALISER LES RESULTATS ET DE MODIFIER LA GEOMETRIE OU LES CONDITIONS GENERALES D'ECOULEMENT EN COURS DE CALCUL. EN CE QUI CONCERNE LA TURBULENCE, PLUSIEURS VOIES NUMERIQUES SONT EXPLOREES, DES METHODES STATISTIQUES CLASSIQUES A LA SIMULATION INSTATIONNAIRE DIRECTE DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES ET DE L'ENERGIE

Download or read book SIMULATION NUMERIQUE DES GRANDES ECHELLES D ECOULEMENTS DANS LES CANAUX DE REFROIDISSEMENT DE MOTEUR FUSEE written by MARTIN.. SALINAS VAZQUEZ and published by . This book was released on 1999 with total page 176 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: ON PRESENTE DES RESULTATS DE SIMULATION DES GRANDES ECHELLES APPLIQUEE AUX ECOULEMENTS TURBULENTS COMPRESSIBLES SUR UNE PAROI CHAUFFEE. ON SE CONCENTRE PRINCIPALEMENT SUR LES ECOULEMENTS DANS LES CONDUITS DE SECTION CARREE OU RECTANGULAIRE. ON CONSIDERE SUCCESSIVEMENT LE CAS OU LES QUATRE PAROIS DU CONDUIT SONT A LA MEME TEMPERATURE ET LE CAS OU UNE TEMPERATURE PLUS ELEVEE EST IMPOSEE SUR L'UNE DES PAROIS. DE FACON A POUVOIR SIMULER CES ECOULEMENTS EN CONDUIT AVEC FORT FLUX DE CHALEUR, LE TRAVAIL A TOUT D'ABORD CONSISTE EN LE DEVELOPPEMENT D'UN CODE DE CALCUL SIMULANT LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES COMPRESSIBLES TRIDIMENSIONNELLES BASE SUR DES COORDONNEES CURVILIGNES DANS LES TROIS DIRECTIONS D'ESPACE. UNE DES CARACTERISTIQUES DE L'ECOULEMENT MOYEN DANS LES CONDUITS CARRES OU RECTANGULAIRES EST L'APPARITION DE FLUX SECONDAIRE CORRESPONDANT A UNE VITESSE MOYENNE TRANSVERSE A L'ECOULEMENT DE BASE. MEME SI L'INTENSITE DE CES FLUX RESTE FAIBLE, CES DERNIERS JOUENT UN ROLE PRIMORDIAL DANS LA DYNAMIQUE DE L'ECOULEMENT. ON OBSERVE EGALEMENT SUR LES CONTRAINTES DE REYNOLDS UNE DISSYMETRIE SUR LES CONTRAINTES NORMALES ET LA GENERATION DE CONTRAINTES TANGENTIELLES SECONDAIRES. L'IMPOSITION DU CHAUFFAGE A UNE FORTE INFLUENCE SUR LES MECANISMES D'EJECTIONS A PARTIR DE LA PAROI CHAUFFEE. DE FORTS FLUX SECONDAIRES SONT ASSOCIES A UN TRANSPORT DE FLUIDE FROID DU CENTRE DU CANAL VERS LA PAROI CHAUFFEE QUI, PAR DES MECANISMES D'EXPANSION, IMPLIQUE UNE INTENSIFICATION DES EJECTIONS QUI SE CONCENTRENT AU VOISINAGE DU PLAN MEDIAN DE LA PAROI CHAUFFEE. LES EJECTIONS SONT ASSOCIEES A LA FORMATION DE POINT D'INFLEXION GENERALISE QUI PAR INSTABILITE DONNE NAISSANCE A DES TOURBILLONS EN EPINGLE A CHEVEUX SONT ETIRES PAR L'ECOULEMENT MOYEN ET QUI SONT CONCENTRES AUTOUR DU PLAN MEDIAN. L'EJECTION TRANSPORTE DU FLUIDE CHAUD VERS LE CENTRE DU CONDUIT, TANDIS QUE LES FLUX SECONDAIRES INJECTENT EUX, VERS LA PAROI CHAUDE, DU FLUIDE FROID PROVENANT DE LA PARTIE CENTRALE DU CONDUIT. L'INTERACTION ENTRE CES GAZ A DIFFERENTES TEMPERATURES EST A L'ORIGINE D'IMPORTANTS PHENOMENES DE TRANSFERT DE CHALEUR. FINALEMENT, ON A FAIT UNE SIMULATION DES GRANDES ECHELLES D'UN CONDUIT CARRE DANS LEQUEL L'ECOULEMENT SE DEVELOPPE SPATIALEMENT. LA CONDITION D'ENTREE EST GENEREE PAR UN CALCUL TEMPOREL, QUI PRESENTE L'AVANTAGE D'UNE ENTREE REALISTE POSSIBLE AVEC DES STRUCTURES TURBULENTES DEVELOPPEES. MEME S'IL EXISTE ENCORE CERTAINS PROBLEMES DE CONDITIONS DE FRONTIERE, CE TYPE DE CALCULS NOUS A PERMIS D'OBSERVER L'EFFET SUR LA TURBULENCE D'UN FLUX DE CHALEUR QUI EST ALLUME DANS UN ENDROIT DONNE.

Download or read book Simulation des transitoires violents et coulements puls s dans des turbines written by Florian Hermet and published by . This book was released on 2021 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Afin d'atteindre les objectifs ambitieux fixés par l'ACARE pour 2050, les industriels de l'aéronautique songent à des technologies en rupture de celles actuelles. La modification du cycle thermodynamique de la turbine à gaz est une des solutions envisagées. En vue d'augmenter sensiblement le rendement thermique théorique d'une turbine à gaz, la traditionnelle combustion isobare (cycle de Joule-Brayton) peut être remplacée par une combustion effectuée de façon isochore (cycle de Humphrey). La difficulté majeure de cette technologie est de passer d'éléments alimentés par un flux continu à un flux pulsé. Dans une telle configuration,la turbine est sujette à une forte instationnarité de ces conditions d'entrée. Ainsi, le bénéfice théorique des systèmes isochores ne peut être envisagé que si les performances de la turbine,sous ces conditions d'alimentation si particulières, sont maîtrisées. Les écoulements pulsés dans les turbines sont étudiés depuis de nombreuses années dans le domaine automobile sur des géométries radiales. Cependant, l'influence de ces écoulements sur les performances d'une turbine reste toujours très difficile à appréhender en raison de la complexité de la physique de l'écoulement et des géométries. Un approfondissement de la connaissance de ces phénomènes physiques impose de revenir à des situations académiques sur lesquelles la compréhension de l'écoulement est plus aisée. C'est dans cette problématique que s'inscrivent les travaux de thèse qui visent à clarifier, grâce à la simulation numérique, le comportement d'une turbine soumise à de fortes variations de ces conditions d'entrée.L'approche proposée dans ce manuscrit s'articule alors autour de trois parties. La première partie débute par la caractérisation des phénomènes physiques, en absence de viscosité, lors de régimes transitoires violents au sein de géométrie de complexité croissante qui tendent à s'approcher d'une cascade d'aube linéaire. Cette inspection est suivie par l'investigation du comportement transitoire d'une grille d'aube simplifiée grâce à des simulations fluide parfait.L'analyse instationnaire des efforts aérodynamiques ainsi que celle du flux d'énergie permet d'entrevoir les bénéfices des échanges de puissance instationnaires dans un rotor. La seconde partie cherche à préciser l'influence des effets de viscosité et des couches limites lors d'un régime transitoire. Des simulations aux grandes échelles de propagations d'ondes dans un canal plan sont réalisées afin de détailler l'interaction d'un front d'onde instationnaire et d'une couche limite. Deux configurations sont examinées, l'accélération d'une couche limite transitionnelle par la propagation d'une onde de choc et la décélération de cette couche limite par le biais d'une onde de détente. Enfin, des simulations aux grandes échelles de régimes transitoires dans une grille d'aube sont présentées et comparées avec des simulations fluide parfait équivalentes.L'effet des décollements et recollements intermittents de la couche limite sur la prédiction de l'effort aérodynamique est ainsi spécifié. Finalement, des recommandations préliminaires de conception d'une turbine alimentée par un écoulement pulsé sont données dans la dernière partie du manuscrit grâce à l'exécution de plans d'expériences.

Download or read book Transferts thermiques des coulements turbulents compressibles en conduites written by Jérôme Hébrard and published by . This book was released on 2004 with total page 156 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans de nombreux dispositifs industriels comme les conduites de refroidissement des moteurs de fusées, un écoulement turbulent est en contact avec une paroi solide chaude.L'instabilité due aux courbures ajoutée au confinement créent des courants orthogonaux au flux principal d'une intensité pouvant aller jusqu'à 20% de celui-ci. Pour comprendre les interactions entre ces courants secondaires et les transferts thermiques, des résultats de simulations numériques des grandes échelles sont obtenus dans des conduites pouvant présenter des courbures et des parois chauffées. Un écoulement pleinement développé est injecté à l'entrée du domaine par la simulation synchrone d'une conduite périodique. Un modèle de viscosité turbulente a été implanté dans le code de calcul et aucune loi de paroi n'est utilisée. Une température supérieure est d'abord appliquée sur une des quatre parois d'une conduite carrée rectiligne pour une validation du code de calcul. Les mécanismes d'éjections de fluide chaud de la paroi chauffée vers le coeur de la conduite sont bien représentés et on peut observer le développement progressif de la couche limite thermique. L'évolution spatiale de l'écoulement a ensuite permis d'appliquer un flux constant.Une conduite de section rectangulaire en forme de S a ensuite été simulée. A chaque courbure, apparaît un fort flux secondaire inhérent au gradient de pression normal aux parois courbes. Ceci implique la naissance d'une paire de tourbillons longitudinaux contra-rotatifs de type "Dean" ou "Ekman" évoluant au voisinage de la paroi convexe.L'interaction entre ces courants secondaires et le mélange turbulent est étudiée suivant les modes de chauffage.

Download or read book Etude num rique du refroidissement par film written by Christophe Duchêne and published by . This book was released on 1995 with total page 258 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'OBJET DE CETTE THESE CONCERNE LE REFROIDISSEMENT PAR FILM DES AUBES DE TURBINES. LA SIMULATION NUMERIQUE NOUS A PERMIS D'ETUDIER DANS LE DETAIL LES PHENOMENES D'INTERACTION ENTRE ECOULEMENT PRINCIPAL ET JETS DE REFROIDISSEMENT. A CET EFFET, LES EQUATIONS DE BILAN DES ECOULEMENTS TRIDIMENSIONNELS, COMPRESSIBLES ET TURBULENTS SONT INTEGREES SUR DES MAILAGES COMPOSES DE SOUS-DOMAINES STRUCTURES. LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL PRESENTE LA METHODE NUMERIQUE UTILISEE: SCHEMAS NUMERIQUES, MODELISATION DE LA TURBULENCE ET DES ECHANGES PARIETAUX. ON S'EFFORCE DANS UNE DEUXIEME PARTIE D'ANALYSER LE REFROIDISSEMENT PAR FILM EN PARTANT DE LA CONFIGURATION LA PLUS SIMPLE PUIS EN INTEGRANT PROGRESSIVEMENT L'ENSEMBLE DES FACTEURS QUI ENTRENT EN JEU DANS LES MOTEURS. ON ETUDIE EN PREMIER LIEU L'INTERACTION ENTRE UN JET UNIQUE ET UN ECOULEMENT SUR UNE PLAQUE PLANE. CECI NOUS A PERMIS D'ANALYSER EN DETAIL LA ZONE D'EMISSION ET DE METTRE EN EVIDENCE LES PROCESSUS TOURBILLONNAIRES INDUITS. APRES AVOIR PRECISE LA NOTION DE COEFFICIENT D'ECHANGE, ON QUANTIFIE L'EFFET DES DIFFERENTS PARAMETRES SUR L'EFFICACITE DE REFROIDISSEMENT. ON ABORDE ENSUITE LE CAS OU UNE RANGEE D'EVENTS CONTRIBUE AU REFROIDISSEMENT ET ON PRESENTE UN MODELE ANALYTIQUE QUI DECRIT LE PHENOMENE D'INDUCTION TOURBILLONNAIRE. EN VUE D'ETENDRE CE TRAVAIL A DES CONFIGURATIONS PLUS REALISTES ON S'ATTACHE A DECRIRE L'INFLUENCE DES EFFETS INERTIELS SUR LE REFROIDISSEMENT. A CE TITRE, L'ACCELERATION DE L'ECOULEMENT PRINCIPAL, LA COURBURE DE LA PAROI PUIS LA ROTATION SONT SUCCESSIVEMENT ETUDIEES. ON S'INTERESSE ENFIN AU REFROIDISSEMENT PAR FILM DANS LE CAS DU PASSAGE INTERAUBE. CE DERNIER POINT A FAIT L'OBJET DE COMPARAISONS QUI REVELENT UN BON ACCORD ENTRE LA SIMULATION NUMERIQUE ET LES RESULTATS EXPERIMENTAUX. NOTRE CONCLUSION S'EXPRIME SOUS FORME DE BILAN ET DE PERSPECTIVES

Download or read book Refroidissement des aubes de turbines gaz written by Marc A. Paradis and published by . This book was released on 1978 with total page 546 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book MODELISATION AEROTHERMIQUE A BAS NOMBRE DE REYNOLDS DES ECOULEMENTS EN TURBINES written by NATHALIE.. MARCINIAK and published by . This book was released on 1997 with total page 259 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: AFIN D'AMELIORER LE RENDEMENT THERMIQUE DES TURBOREACTEURS, LES CONSTRUCTEURS AERONAUTIQUES AUGMENTENT LA TEMPERATURE EN ENTREE DE TURBINE. LES AUBAGES DE LA TURBINE HAUTE-PRESSION SONT ALORS SOUMIS A DES SOLLICITATIONS THERMIQUES DEPASSANT LES CONTRAINTES ADMISSIBLES DES MATERIAUX, CE QUI MET EN PERIL LA DUREE DE VIE DU MOTEUR. IL EST ALORS IMPORTANT DE DISPOSER D'UN OUTIL PERFORMANT POUR PREDIRE LES TRANSFERTS DE CHALEUR PARIETAUX. LES CODES DE CALCUL SONT ALORS DES SOLUTIONS ADAPTEES. LA COMPLEXITE DE L'ECOULEMENT, EN PARTICULIER SON ASPECT TURBULENT, INFLUENCE FORTEMENT LES TRANSFERTS DE CHALEUR. IL EST CLAIR QUE LA CONNAISSANCE DU REGIME DE L'ECOULEMENT ET DE L'EMPLACEMENT DE LA TRANSITION EST ALORS INDISPENSABLE POUR UNE PREDICTION CORRECTE DES FLUX DE CHALEUR A LA PAROI. PAR CONSEQUENT, L'OBTENTION D'UNE PREDICTION THERMIQUE FINE SERA LIEE A UNE MODELISATION CORRECTE DE L'ASPECT TURBULENT DE L'ECOULEMENT. DANS LE CADRE DES APPLICATIONS DE TURBINES QUI NOUS INTERESSENT, UNE APPROCHE STATISTIQUE DE LA TURBULENCE EST UTILISEE. LES MODELES CINEMATIQUES IMPLANTES DANS LE CODE NAVIER-STOKES, TRIDIMENSIONNEL, STATIONNAIRE CANARI DE L'ONERA (SUPPORT NUMERIQUE DE NOTRE TRAVAIL) SONT DES MODELES A DEUX EQUATIONS DE TRANSPORT K - A BAS NOMBRE DE REYNOLDS. POUR TRAITER L'ASPECT THERMIQUE DE LA TURBULENCE, CES MODELES SONT ASSOCIES A UN MODELE A NOMBRE DE PRANDTL TURBULENT PR#T CONSTANT. CE MODELE IMPLIQUE UNE HYPOTHESE DE SIMILITUDE QUI CONDUIT A UNE PREDICTION THERMIQUE DIRECTEMENT DEDUITE DE LA PREDICTION CINEMATIQUE DE L'ECOULEMENT. OR, DE NOMBREUSES EXPERIENCES ET SIMULATIONS NUMERIQUES DIRECTES ONT MONTRE QUE LE SCALAIRE PR#T VARIE AU SEIN DE L'ECOULEMENT. AFIN DE NOUS AFFRANCHIR DE CETTE HYPOTHESE DE SIMILITUDE, UN MODELE DE TURBULENCE THERMIQUE PLUS SOPHISTIQUE, A DEUX EQUATIONS DE TRANSPORT, A ETE DEVELOPPE. DEUX QUANTITES TURBULENTES THERMIQUES : #2 (LA VARIANCE DE LA FLUCTUATION DE TEMPERATURE) ET # (LE TAUX DE DESTRUCTION DES FLUCTUATIONS THERMIQUES) SONT ALORS TRANPORTEES. L'IMPLANTATION D'UN TEL MODELE DANS LE CODE CANARI ET SA VALIDATION, TANT SUR DES CAS FONDAMENTAUX QUE SUR DES CONFIGURATIONS DE TURBINES, ONT ETE LES OBJECTIFS PRECIS DE CETTE THESE. NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE QUE LES MODELES K - ET #2 - # DOIVENT POSSEDER DES STRUCTURES TRES SEMBLABLES AFIN D'ASSURER LA STABILITE DU CALCUL. NOUS AVONS EGALEMENT MONTRE QUE LE MODELE #2 - # CONFERE UN CARACTERE PLUS UNIVERSEL QU'UN MODELE A NOMBRE DE PRANDTL TURBULENT CONSTANT. SUR LES CONFIGURATIONS FONDAMENTALES, NOUS AVONS REMARQUE UN APPORT SIGNIFICATIF DU MODELE #2 - # QUANT A LA QUALITE DE LA PREDICTION DES FLUX DE CHALEUR TURBULENTS. POUR LES CONFIGURATIONS COMPLEXES, NOUS AVONS NOTE UNE SENSIBILITE DU MODELE #2 - # A L'EVOLUTION DU GRADIENT DE PRESSION LONGITUDINAL.

Download or read book Simulation aux grandes chelles d coulements diphasiques turbulents phase liquide dispers e written by Aymeric Vié and published by . This book was released on 2010 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les écoulements diphasiques turbulents sont présents dans de nombreux systèmes industriels (moteur à piston, turbines à gaz, moteurs fusée...). La compréhension fine de telles configurations s'avèrent de nos jours nécessaire pour limiter notamment les émissions de polluants et de gaz à effet de serre, et la consommation des énergies fossiles. Nous nous intéressons ici à la simulation aux grandes échelles des écoulements diphasiques turbulents, permettant de capturer une large partie du spectre de la turbulence, et ainsi être capable de prédire des phénomènes instables ou transitoires. La phase dispersée est ici modélisée par une approche eulérienne, en raison de ses avantages dans le contexte du calcul haute performance. Le travail de cette thèse a consisté à étendre le formalisme eulérien existant dans le code AVBP à la simulation de sprays polydisperses dans des écoulements turbulents. Pour cela, le Formalisme Eulérien Mésoscopique (FEM) a été couplé à une approche Multi-fluide. Cette nouvelle approche, intitulée Formalisme Eulérien Mésoscopique Multi-fluide (FEMM), a été évaluée sur des cas simples canoniques, permettant de bien caractériser le comportement autant en terme de dynamique turbulente que d'effets polydisperses. Les stratégies numériques disponibles dans le code de calcul AVBP sont aussi analysées, afin d'en cerner les limites pour la simulation eulérienne d'une phase liquide. Ce nouveau formalisme est finalement appliqué à la configuration aéronautique MERCATO, pour laquelle on dispose de résultats numériques obtenus avec d'autres approches (FEM et approche lagrangienne), et de résultats expérimentaux. Un accord satisfaisant avec l'expérience est montré pour toutes les approches, même si le FEM, monodisperse, obtient de moins bon résultats en terme de fluctuations. D'autres résultats expérimentaux s'avèrent nécessaires pour évaluer les approches et déterminer quelle est la plus prédictive pour cette configuration, notamment concernant la fraction massique de kerosene, autant en phase liquide qu'en phase gazeuse.