Download or read book Une m thode de couplage RANS LES zonal pour la simulation instationnaire d coulements turbulents complexes written by Guillaume Nolin and published by . This book was released on 2007 with total page 10 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La pertinence des méthodes de couplage RANS/LES zonal pour la simulation instationnaire d’écoulements turbulents est présentée. Les problèmes à résoudre pour mettre en place une stratégie de couplage zonal sont exposés. Parmi ceux-ci deux sont traités. Le premier est l’amélioration des stratégies de couplage zonal afin d’étendre la zone d’influence LES le plus loin possible dans le domaine RANS. La solution proposée consiste en une méthode originale de reconstruction de la viscosité turbulente RANS à partir de champs LES, alliée à une fonction corrigeant le modèle de turbulence RANS. Le second est la génération d’une turbulence réaliste en entrée des domaines LES par enrichissement des solutions RANS, afin de réduire au maximum la taille des domaines LES. Il est résolu en utilisant des conditions d’entrée instationnaire pour la LES reposant sur des bases de données. Ces techniques sont évaluées sur un écoulement autour d’un profil d’aile à grand nombre de Reynolds et à forte incidence.
Download or read book Mod lisation des coulements turbulents en rotation et en pr sence de transferts thermiques par approche hybride RANS LES zonale written by Benoît de Laage de Meux and published by . This book was released on 2012 with total page 291 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La simulation numérique d'écoulements turbulents dans les systèmes de refroi- dissement de joints de pompes hydrauliques demande à considérer des domaines de calcul très étendus et des temps d'intégration très longs. La modélisation hybride RANS/LES zo- nale pourrait permettre de reproduire, dans un temps de calcul acceptable industriellement, l'ensemble des phénomènes thermiques et dynamiques en présence. L'approche consiste à faire interagir une simulation des grandes échelles (LES), représentant finement les phé- nomènes instationnaires de la turbulence dans certaines régions critiques de l'écoulement, avec l'approche statistique (RANS), moins coûteuse numériquement et dont la mise en oeuvre dans le reste du domaine permet de rendre compte des variations globales imposées à l'écoulement (injection d'eau froide dans de l'eau chaude, rotation de l'arbre et de la roue, etc...). Dans cette optique, une étude détaillée des modélisations adaptées aux écoulements en rotation est réalisée, suivant les deux approches RANS et LES. De nombreux modèles de turbulence sont comparés sur un cas test de canal en rotation. Le couplage zonal aux faces de bord par la méthode des structures turbulentes synthétiques (SEM) est étudié et une méthode innovante de couplage volumique par force de rappel (Forçage Linéaire Ani- sotrope) sur une zone de recouvrement RANS/LES est proposée. Ces deux méthodes sont étendues pour la première fois à la thermique. Les simulations hybrides RANS/LES zonales présentées, sur des cas test de canal fixe, en rotation ou en convection forcée, montrent la faisabilité de telles modélisations pour des applications industrielles.
Download or read book Simulation num rique d coulements turbulents r actifs par une m thode hybride fonction densit de probabilit transport e written by Christophe Thauvoye and published by . This book was released on 2005 with total page 174 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail s'inscrit dans le cadre des études sur la simulation numérique des écoulements turbulents réactifs. Il a pour objet l'étude d'une méthode hybride basée sur l'utilisation conjointe d'une méthode lagrangienne à Fonction Densité de Probabilité (PDF) transportée et d'une méthode eulérienne de résolution des équations moyennées (RANS). La première partie est consacrée à la description des méthodes RANS et de l'approche à PDF transportée. Cette dernière est particulièrement détaillée : cela permet de mettre en avant les avantages et les inconvénients de cette approche. Dans ce contexte, on insiste sur les aspects liés à la modélisation et à la résolution de l'équation de transport de la PDF. Sa résolution s'appuie couramment sur des simulations numériques de type Monte-Carlo. On montre également comment la nature statistique des méthodes de Monte-Carlo induit des difficultés numériques qui ont conduit à l'élaboration de méthodes hybrides associant méthode RANS et approche à PDF transportée. Dans la seconde partie de cette étude, les aspects théoriques et numériques des méthodes hybrides sont alors détaillés en particulier le modèle PEUL+ développé à l'ONERA. Une nouvelle procédure de couplage de type instationnaire est proposée. Elle améliore la stabilité et la précision du modèle par rapport à la procédure de couplage stationnaire. Elle est ensuite testée et validée sur deux configurations : tout d'abord sur une flamme non prémélangée méthane-air stabilisée par une flamme pilote puis sur une flamme de prémélange dans un élargissement brusque symétrique.
Download or read book Etude du couplage instationnaire calculs exp riences en coulements turbulents written by Laurent Perret and published by . This book was released on 2004 with total page 219 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le but de cette étude est la génération de conditions d'entrée réalistes pour des simulations numériques instationnaires d' écoulements turbulents à partir de données expérimentales et d'une approche de type système dynamique d'ordre bas pour reproduire la dynamique des structures à grande échelle de l'écoulement. Outre des techniques d'adaptation du maillage expérimental à celui de la simulation, une méthode originale d'identification polynomiale de système dynamique est aussi développée. Cette méthode est testée dans deux configurations d'écoulement de couche de mélange plane turbulente se développant en aval d'un bord de fuite de type biseauté ou de type culot. Pour chaque écoulement, une base de données est constituée par vélocimétrie par imagerie de particules stéréoscopique à temps décalés afin de pouvoir construire un modèle d'ordre bas. Les données générées sont ensuite utilisées comme conditions d'entrée d'une simulation aux grandes échelles d'une couche de mélange turbulente.
Download or read book Mod lisation hybride RANS LES temporelle des coulements turbulents written by Christophe Friess and published by . This book was released on 2010 with total page 134 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: En situation industrielle, le calcul des caractéristiques instationnaires et tridimensionnelles d'écoulements complexes, est souvent nécessaire. La simulation des grandes échelles requiert un coût de calcul prohibitif surtout près de parois. L'un des objectifs des méthodes hybrides est d'optimiser le coût de calcul, en simulant certaines zones d'un écoulement en mode RANS et d'autres en mode LES. Cette dernière s'articule en général autour du filtrage spatial, alors que dans la plupart des écoulements, l'opérateur RANS correspond à une moyenne temporelle. L'approche PITM (Partially Integrated Transport Model ), conçue en turbulence homogène, est une méthode hybride justifiée théoriquement. Sa transposition au contexte temporel (turbulence stationnaire) a déjà été explorée précédemment, montrant que, sous certaines hypothèses, les versions spatiale et temporelle sont formellement identiques. La méthode PITM présente toutefois une certaine difficulté à piloter le niveau de résolution. La présente thèse propose une approche dynamique pour corriger ce point. Dans un second temps, la version temporelle du PITM, le T-PITM, est comparée à a DES (Detached Eddy Simulation), une méthode hybride populaire, mais empirique. Il est montre que les deux méthodes produisent des résultats similaires, conférant une justification théorique par procuration, à la DES. Le modèle RANS sous-jacent est la pondération elliptique, permettant la prise en compte des effets induits par une paroi, sans utiliser de fonctions d'amortissement ni de lois de paroi.
Download or read book Simulation num rique d coulements turbulents compressibles et stationnaires par m thodes multigrilles written by Gilles Carré and published by . This book was released on 1995 with total page 240 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES METHODES NUMERIQUES CLASSIQUES, BIEN QUE ROBUSTES ET EFFICACES, PEUVENT DEVENIR COUTEUSES LORS DE LA SIMULATION NUMERIQUE D'ECOULEMENTS COMPLEXES. L'OBJET DE CE TRAVAIL EST LE DEVELOPPEMENT DE DIFFERENTES APPROCHES DE TYPE MULTIGRILLE POUR ACCELERER LE CALCUL DES SOLUTIONS STATIONNAIRES DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES MOYENNEES. ON COMMENCE PAR UN BREF RAPPEL DES PRINCIPES DE LA MODELISATION DE LA TURBULENCE ET DE LA METHODE NUMERIQUE ADOPTEE (FORMULATION MIXTE VOLUMES FINIS - ELEMENTS FINIS), PUIS ON DEVELOPPE UNE METHODE MULTIGRILLE LINEAIRE PAR AGGLOMERATION DE VOLUMES. CETTE METHODE PSEUDO-INSTATIONNAIRE EST APPLIQUEE A LA RESOLUTION D'ECOULEMENTS COMPLEXES BIDIMENSIONNELS ET MONTRE UNE BONNE EFFICACITE MEME POUR DES GEOMETRIES DE TYPE INDUSTRIEL (STATO-REACTEUR). DANS UNE SECONDE APPROCHE STATIONNAIRE, ON RESOUD LES EQUATIONS INITIALES SUR LES DIFFERENTS NIVEAUX. ELLE PERMET DE S'AFFRANCHIR DE CERTAINES LIMITATIONS SUR LE PAS DE TEMPS, CARACTERISTIQUES DE LA PHASE INITIALE DES METHODES PSEUDO-INSTATIONNAIRES. CES DEUX ALGORITHMES MULTIGRILLES SONT COMPARES AU TRAVERS D'APPLICATIONS CARACTERISTIQUES (COUCHE DE MELANGE, PROFIL D'AILE,). LA TROISIEME APPROCHE, S'INSPIRANT DE L'ALGORITHME STATIONNAIRE PRECEDENT CONSISTE A INITIALISER LE CALCUL A PARTIR D'UNE SOLUTION OBTENUE SUR UNE DISCRETISATION PLUS GROSSIERE. CETTE DERNIERE METHODE SE REVELE PLUS EFFICACE QUE LES PRECEDENTES ET TOUT AUSSI BIEN ADAPTEE AUX CALCULS COMPLEXES INDUSTRIELS
Download or read book CONTRIBUTION A LA SIMULATION NUMERIQUE D ECOULEMENTS TRIDIMENSIONNELS SUR DES GEOMETRIES COMPLEXES written by CHARLES.. MOULINEC and published by . This book was released on 1996 with total page 219 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: ON PRESENTE DANS CE MEMOIRE LE DEVELOPPEMENT COMPLET D'UN CODE DE CALCUL POUR LA SIMULATION NUMERIQUE DES ECOULEMENTS TRIDIMENSIONNELS TURBULENTS SUR DES GEOMETRIES COMPLEXES. LE SYSTEME D'EQUATIONS A RESOUDRE EST CONSTITUE DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES EN MOYENNE DE REYNOLDS. LA PREMIERE PARTIE CONCERNE LA SELECTION D'UNE METHODE DE RESOLUTION DU PROBLEME DE COUPLAGE VITESSE-PRESSION. LA METHODE SIMPLER, QUI EST RETENUE EST IMPLICITE EN TEMPS. POUR EN OPTIMISER LES PERFORMANCES, UNE ATTENTION PARTICULIERE EST PRETEE AU SOLVEUR DE SYSTEMES LINEAIRES. L'EVALUATION COMPAREE DE SIX METHODES CONCURRENTES CONDUIT A RETENIR LA METHODE CGSTAB. LA SIMULATION DES ECOULEMENTS SUR DES GEOMETRIES COMPLEXES REQUIERT DE MAILLER LE DOMAINE DE FACON REGULIERE. DEUX METHODES DE GENERATION DE MAILLAGE SONT PRESENTEES: LA METHODE TRANSFINIE ET UNE METHODE DE PROPAGATION DE FRONTS. APRES QUE LA METHODE AUX VOLUMES FINIS DE DISCRETISATION DES EQUATIONS EN FORMULATION CONSERVATIVE AIT ETE PRESENTEE, LA VALIDATION DU CODE EST REALISEE SUR CINQ ECOULEMENTS LAMINAIRES DE REFERENCE, DEPUIS DES CONFIGURATIONS ASSEZ SIMPLES, CARTESIENNES BIDIMENSIONNELLES (CAVITE ENTRAINEE POUR DIFFERENTS NOMBRES DE REYNOLDS), JUSQUE DES CONFIGURATIONS COMPLEXES, CURVILIGNES TRIDIMENSIONNELLES (TUBE A SECTION CARREE COURBE A 90). APRES AVOIR VALIDE LE MODELE DE TURBULENCE DIT DE LAUNDER-SHARMA (1974) DANS UN ECOULEMENT DE CONDUITE EN GEOMETRIE CARTESIENNE, LE CAS D'UNE COLLINE BIDIMENSIONNELLE (ALMEIDA ET AL., 1993) EST ABORDE. LES RESULTATS OBTENUS A L'AIDE DE L'OUTIL SONT COMPARES FAVORABLEMENT AUX DONNEES EXPERIMENTALES
Download or read book Simulation de L coulement Turbulent Autour D un V hicule Automobile written by Matthieu Minguez and published by Omniscriptum. This book was released on 2010-08 with total page 164 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: On s'int resse dans ces travaux d montrer l'applicabilit des m thodes spectrales pour la simulation d' coulements turbulents autour de g om tries complexes. C'est notamment par une approche de type Simulation des Grandes chelles (LES) que nous traitons ces coulements. Une technique originale dite de Viscosit Spectrale vanescente permet ainsi de prendre en compte les transferts d' nergie vers les chelles non r solues tout en pr servant la pr cision spectrale de l'approximation. Compte tenu des contraintes industrielles, un int r t tout particulier est port quant la mod lisation de l' coulement en r gion de proche paroi. Ces aspects m thodologiques sont tout d'abord valid s sur le cas test bien document de l' coulement autour du cylindre "section carr ." La m thodologie est finalement appliqu e l' coulement plus complexe d'un mod le de v hicule automobile simplifi , le corps d'Ahmed. Les r sultats obtenus permettent notamment une meilleure identification des structures tourbillonnaires pr sentes dans l' coulement et laissent ainsi esp rer une utilisation plus r guli re de cette m thodologie dans des configurations d' coulements industriels.
Download or read book SIMULATION D ECOULEMENTS COMPRESSIBLES TURBULENTS AUTOUR DE PROFILS OSCILLANTS PAR UNE METHODE NUMERIQUE DE HAUTE PRECISION written by Paola Cinnella and published by . This book was released on 1999 with total page 199 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DANS CETTE ETUDE, UNE METHODE NUMERIQUE DE HAUTE PRECISION EST MISE AU POINT POUR LA SIMULATION D'ECOULEMENTS COMPRESSIBLES INSTATIONNAIRES TURBULENTS EN AERODYNAMIQUE. UN SCHEMA CENTRE A CINQ POINTS, PRECIS A L'ORDRE TROIS POUR LES EQUATIONS D'EULER, A ETE CONSTRUIT EN CORRIGEANT L'ERREUR DISPERSIVE DU SCHEMA CLASSIQUE D'ORDRE DEUX DE JAMESON. CE SCHEMA A ETE ENSUITE ETENDU AUX MAILLAGES CURVILIGNES BI- ET TRIDIMENSIONNELS PAR UNE METHODE DE VOLUMES FINIS DE HAUTE PRECISION. LE FLUX NUMERIQUE EST CONSTRUIT A L'AIDE D'OPERATEURS DE DISCRETISATION PONDERES, QUI PERMETTENT DE TENIR COMPTE DES DEFORMATIONS DU MAILLAGE. LE SCHEMA OBTENU EST PRECIS A L'ORDRE TROIS SUR DES MAILLAGES MOYENNEMENT DEFORMES ET A L'ORDRE DEUX SUR DES MAILLAGES TRES DEFORMES. LA METHODE DEVELOPPEE A ETE ETENDUE AUX EQUATIONS DE NAVIER-STOKES EN TRAITANT LES TERMES VISQUEUX DE FACON SIMPLE. LE SCHEMA PROPOSE A ETE PROGRAMME DANS UN CODE INDUSTRIEL ET IL A ETE VALIDE PAR DES COMPARAISONS SYSTEMATIQUES AVEC LE SCHEMA DE JAMESON, PROGRAMME DANS LE MEME CODE : LE SCHEMA DE HAUTE PRECISION PERMET DE REDUIRE DE FACON SIGNIFICATIVE L'ERREUR NUMERIQUE AU BORD D'ATTAQUE DE PROFILS ET D'AILES. ENSUITE, LE NOUVEAU SCHEMA A ETE APPLIQUE A L'ETUDE D'ECOULEMENTS AUTOUR DE PROFILS OSCILLANTS, MODELISANT UNE SECTION DE PALE DE ROTOR D'HELICOPTERE EN VOL D'AVANCEMENT. UN PROBLEME DIFFICILE DE DECROCHAGE DU A L'INTERACTION CHOC/COUCHE LIMITE SUR UN PROFIL OSCILLANT EN REGIME TRANSSONIQUE VIENT DEMONTRER LA NECESSITE DE SCHEMAS DE HAUTE PRECISION POUR LA SIMULATION D'ECOULEMENTS INSTATIONNAIRES COMPLEXES. IN FINE, LE NOUVEAU SCHEMA EST APPLIQUE A L'ETUDE DU DECROCHAGE DYNAMIQUE PROFOND D'UN PROFIL OSCILLANT A TRES GRANDE INCIDENCE. POUR CHAQUE APPLICATION, LES INFLUENCES DU MODELE DE TURBULENCE, DU MAILLAGE DE CALCUL ET DE L'ORDRE DE PRECISION DU SCHEMA SONT DISCUTEES.
Download or read book Vers une m thodologie de couplage entre la simulation des grandes chelles et les mod les statistiques written by Emmanuel Sergent and published by . This book was released on 2002 with total page 198 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La simulation numérique en mécanique des fluides turbulents est basée sur trois approches différentes : la simulation directe (DNS), la simulation des grandes échelles (LES) et les méthodes statistiques RANS. Le travail réalisé lors de cette thèse vise à définir une méthodologie de couplage entre LES et RANS. Ces deux approches sont en effet complémentaires pour des applications industrielles. Les méthodes RANS calculent l'écoulement global, la LES sert de "zoom" autour d'une zone précise de la géométrie. Dans le but de réaliser le couplage, trois approches sont adoptées : une pour un couplage dans le sens RANS vers LES (MV), une dans le sens LES vers RANS et une pour le couplage tangent. Après une série de tests d'optimisation du choix des paramètres intervenant dans la MV, ces trois techniques ont été appliquées à un cas académique : l'écoulement entre deux plaques planes parallèles. Enfin la méthode a été testée sur un écoulement plus complexes : l'écoulement autour d'une marche montante-descendante.
Download or read book M thode explicite pas de temps local pour la simulation des coulements turbulents instationnaires written by Guillaume Jeanmasson and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La simulation instationnaire d'écoulements turbulents (LES : Large Eddy Simulation, par exemple) reste à l'heure actuelle coûteuse en terme de temps de calcul. Un travail sur les méthodes numériques d'intégration temporelle des équations de la mécanique des fluides peut rendre de type de simulation plus accessible. Les méthodes d'intégration temporelle explicites présentent des propriétés intéressantes telles qu'une bonne précision et une bonne compatibilité avec les techniques HPC (parallélisation, vectorisation...). Néanmoins, le pas de temps de ces méthodes est fortement limité : il est choisi de manière à respecter la contrainte CFL la plus restrictive sur le maillage. Ceci rend ces méthodes généralement très coûteuses. Dans le cas des méthodes explicites à pas de temps local, le pas de temps varie sur le maillage en s'adaptant à différentes contraintes CFL locales. Le pas de temps est plus optimal sur l'ensemble du maillage, ce qui réduit les temps de simulation par rapport à une méthode explicite à pas de temps global (uniforme). Les schémas à pas de temps local de la littérature sont essentiellement utilisés sur des cas-test académiques, et on recense peu d'applications de ces schémas en CFD. L'objectif de cette thèse est de montrer que ce type de schéma peut être utilisé de manière efficace pour la LES. Pour atteindre cet objectif, deux nouveaux schémas à pas de temps local ont d'abord été mis en place. Deux simulations LES ont ensuite été réalisées à l'aide de notre schéma à pas de temps local le plus performant. Ces deux simulations ont démontré la bonne précision et l'efficacité de notre schéma à pas de temps local pour la simulation d'écoulements turbulents.
Download or read book Couplage fluide structure pour la simulation num rique des coulements fluides dans une conduite parois rigides ou lastiques en pr sence d obstacles ou non written by Lahcen Ait Moudid and published by . This book was released on 2007 with total page 118 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La simulation numérique de l'interaction fluide-structure par la méthode des éléments finis a été étudiée dans le cadre des équations de Navier-Stokes pour un fluide visqueux newtonien incompressible en interaction avec un solide élastique. La formulation arbitrairement lagrangienne-eulerienne (ALE) est envisagée au niveau du fluide pour mieux suivre le mouvement de la structure décrite par une formulation lagrangienne. La mobilité des géométries de chaque domaine est construite par déformation du maillage. On évalue ensuite l'efficacité de la méthode ALE pour différentes applications lorsque le mouvement de la structure est prescrit. Nous décrivons ainsi l'algorithmique nécessaire dans cette optique. Pour résoudre l'interaction, on se base sur un cas particulier. La géométrie simplifiée d'un solide immergé dans un canal est étudiée pour tester les possibilités et les limitations liées à l'algorithme mis en oeuvre pour ce type de problème d'écoulement stationnaire ou instationnaire.
Download or read book Analyse physique mod lisation et simulation num rique des coulements turbulents instationnaires en canal puls s written by Mustapha-el-Habib Boudghène-Stambouli and published by . This book was released on 1995 with total page 156 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES TRAVAUX REALISES DANS CETTE ETUDE S'INSCRIVENT DANS LE CADRE DE L'ANALYSE DES ECOULEMENTS INSTATIONNAIRES. ELLE CONCERNE PLUS PARTICULIEREMENT LES ECOULEMENTS INSTATIONNAIRES PULSES EN CANAL. LE CHOIX DE CETTE CONFIGURATION A ETE FAITE DANS LE BUT D'ETUDIER SEPAREMENT L'INFLUENCE DES DIFFERENTS PARAMETRES QUI GERENT CE TYPE D'ECOULEMENT. LE TRAVAIL RAPPORTE CONCERNE: (I) LA VALIDATION D'UN CODE DE CALCUL ; (II) UNE ANALYSE PHYSIQUE: *TOUT D'ABORD, DANS LE CAS LAMINAIRE, *DANS LE CAS TRANSITIONNEL, PAR L'ETUDE DE L'INFLUENCE DE L'INSTATIONNARITE SUR LA TRANSITION DE LA COUCHE LIMITE, *ENFIN, DANS LE CAS PLUS COMPLEXE A SAVOIR L'ETAT TURBULENT OU UNE ETUDE PARAMETRIQUE S'AVERA UTILE DANS LA COMPREHENSION DES MECANISMES PHYSIQUES DE CE TYPE D'ECOULEMENT AINSI QUE DANS LE COMPORTEMENT DES DIFFERENTS MODELES DE TURBULENCE ; (III) UNE EVALUATION DES MODELES DE FERMETURE A ZERO EQUATION, A DEUX EQUATIONS ET A FAIBLES NOMBRES DE REYNOLDS DE TURBULENCE AINSI QU'UN MODELE AUX CONTRAINTES DE REYNOLDS ; (IV) LE BUT ULTIME DE CETTE ANALYSE DEVRA NOUS CONDUIRE A UNE MEILLEURE MODELISATION DES ECOULEMENTS INSTATIONNAIRES
Download or read book SIMULATION DES ECOULEMENTS EXTERNES VISQUEUX INCOMPRESSIBLES PAR UNE METHODE DE COUPLAGE written by HUI ZHONG.. LU and published by . This book was released on 1996 with total page 188 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE TRAVAIL PRESENTE UNE TECHNIQUE DE DECOMPOSITION DE DOMAINE AVEC RECOUVREMENT POUR LA SIMULATION DES ECOULEMENTS EXTERNES VISQUEUX INCOMPRESSIBLES A GRAND NOMBRE DE REYNOLDS. DANS LES SOUS DOMAINES PROCHES DES PAROIS, ON UTILISE UNE APPROXIMATION PAR DIFFERENCES FINIES POUR BIEN REPRESENTER LE CARACTERE PARABOLIQUE DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES DANS LES COUCHES LIMITES. DANS LE SOUS DOMAINE LOIN DES PAROIS, ON UTILISE UNE APPROXIMATION PARTICULAIRE AFIN D'OBTENIR UNE APPROXIMATION CONSISTANTE DE LA CONDITION A L'INFINI ET MINIMISER LA DIFFUSION NUMERIQUE TOUT EN CONSERVANT UNE BONNE STABILITE SUR LA DERIVEE CONVECTIVE. ON INTRODUIT D'ABORD EN DIMENSION 2 DES METHODES DES DIFFERENCES FINIES ET UNE METHODE PARTICULAIRE DETERMINISTE CONVENABLE POUR LE COUPLAGE. ENSUITE, ON PRESENTE DEUX TECHNIQUES DE COUPLAGE EN DIMENSION 2: L'UNE UTILISE LA METHODE DE DIFFERENCES FINIES COMME CORRECTION DE LA METHODE PARTICULAIRE DANS LES COUCHES LIMITES ; L'AUTRE CONSISTE A ADOPTER DIRECTEMENT LA METHODE DE SCHWARZ. APRES, ON VALIDE NOTRE METHODE EN COMPARANT NOS RESULTATS NUMERIQUES SOIT AVEC UNE APPROXIMATION MONODOMAINE OBTENUE PAR DIFFERENCES FINIES SOIT AVEC DES RESULTATS EXPERIMENTAUX. LA METHODE DE COUPLAGE EST AUSSI UTILISEE POUR SIMULER LES ECOULEMENTS AUTOUR DE PLUSIEURS OBSTACLES (EVENTUELLEMENT EN MOUVEMENT RELATIF). A LA FIN, LA TECHNIQUE EST ETENDUE EN DIMENSION 3 ET UTILISEE POUR SIMULER L'ECOULEMENT AUTOUR D'UNE PLAQUE PLANE CARREE
Download or read book Une m thode de d composition de domaine pour la simulation num rique directe written by Stéphane Abide and published by . This book was released on 2005 with total page 222 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La simulation numérique directe des écoulements turbulents est un outil fondamental en mécanique des fluides car elle permet de connaître précisément les propriétés cinématiques de l'écoulement en tout point et à chaque instant. Cependant, en raison de la discrétisation spatiale d'ordre élevé nécessaire à la résolution de la cascade énergétique, cette approche est souvent limitée à des géométries simples. Ce travail propose une méthode de décomposition de domaine pour la simulation numérique d'écoulements turbulents. Elle repose sur une résolution directe multidomaine en formulation vitesse/pression des équations de Navier-Stokes. La méthode proposée résout efficacement (calcul parallèle) les équations de Navier-Stokes incompressibles sur des géométries complexes, telles que des quadrangles inter-connectés, tout en conservant les propriétés de haute précision. De nombreux tests de validation sont proposés: précisions spatiale et temporelle, cavité entraînée, marche descendante et écoulement autour d'un barreau de section carrée. Une simulation numérique directe d'un écoulement turbulent dans une conduite de section carrée est également réalisée. Enfin, une part importante de ce travail concerne l'étude d'un jet plan impactant sur une surface plane et sur un obstacle parallélépipédique pour le nombre de Reynolds Re=3000. Une analyse détaillée des propriétés statistique, spectrale et structurelle est menée, afin d'apporter une contribution à la compréhension des phénomènes physiques complexes de ces écoulements. Enfin, une étude du front de propagation de la température lors d'un refroidissement rapide d'une lamelle solide par un jet plan laminaire est présentée.
Download or read book La m thode LS STAG written by Yoann Cheny and published by . This book was released on 2009 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Nous présentons une nouvelle méthode de type frontière immergée (immersed boundary method, ou méthode IB) pour le calcul d'écoulements visqueux incompressibles en géométries irrégulières. Dans les méthodes IB , la frontière irrégulière de la géométrie n'est pas alignée avec la grille de calcul, et le point crucial de leur développement demeure le traitement numérique des cellules fluides qui sont coupées par la frontière irrégulière, appelées cut-cells. La partie dédiée à la résolution des équations de Navier-Stokes de notre méthode IB, appelée méthode LS-STAG , repose sur la méthode MAC pour grilles cartésiennes décalées, et sur l'utilisation d'une fonction de distance signée (la fonction level-set ) pour représenter précisément les frontières irrégulières du domaine. L'examen discret des lois globales de conservation de l'écoulement (masse, quantité de mouvement et énergie cinétique) a permis de bâtir une discrétisation unifiée des équations de Navier-Stokes dans les cellules cartésiennes et les cut-cells . Cette discrétisation a notamment la propriété de préserver la structure à 5 points du stencil original et conduit à une méthode extrêmement efficace sur le plan du temps de calcul en comparaison à un solveur non-structuré. La précision de la méthode est évaluée pour l'écoulement de Taylor-Couette et sa robustesse éprouvée par l'étude de divers écoulements instationnaires, notamment autour d'objets profilés. Le champ d'application de notre solveur Newtonien s'étend au cas d'écoulements en présence de géométries mobiles, et la méthode LS-STAG s'avère être un outil prometteur puisqu'affranchie des étapes systématiques (et coûteuses) de remaillage du domaine. Finalement, la première application d'une méthode IB au calcul d'écoulements de fluides viscoélastiques est présentée. La discrétisation de la loi constitutive est basée sur la méthode LS-STAG et sur l'utilisation d'un arrangement totalement décalé des variables dans tout le domaine assurant le couplage fort requis entre les variables hydrodynamiques et les composantes du tenseur des contraintes élastiques. La méthode est appliquée au fluide d'Oldroyd-B en écoulement dans une contraction plane 4:1 à coins arrondis.
Download or read book Une M thode de fronti re immerg e pour la simulation d coulements autour d objets de forme arbitraire written by Driss Ghaddab and published by . This book was released on 2001 with total page 174 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Une methode de frontiere immergee pour la simulation des ecoulements autour d'objets de forme arbitraire est presentee.Elle est basee sur une discretisation par differences finies d'ordre deux sur un maillage cylindrique regulier.La discretisation temporelle suit une methode a pas fractionne,avec un schema de Runge-Kutta pour les termes convectifs et un schema de Crank-Nicholson pour les termes diffusifs.La geometrie de l'objet est decrite gr^ace a une fonction courbe de niveau (level set).Pres de l'interface fluide-objet,ces termes sont interpoles a l'ordre deux sans pour autant inffluencer le critere de stabilite de la methode.Le probleme de Stokes est resolu a l'aide de l'algorithme d'Uzawa permettant une precision temporelle d'ordre deux pour la pression.Une approche de type volumes-finis pour le traitement de la divergence assure une conservation de la masse m^eme pres de la paroi.La formulation faible du probleme reliant la pression et la divergence permet de symetriser l'operateur d'Uzawa.Le probleme de Stokes est resolu numeriquement par une methode de gradients conjugues alliee a un preconditionnement par l'inverse du laplacien qui permet une resolution efficace des equations de Navier-Stokes.Le calcul de la force et du moment exerces par le fluide sur l'objet est effectue par l'utilisation d'un volume de contr^ole.La methode a ete comparee aux resultats d'un code spectral-elements spectraux d'ordre 6 deja valide dans d'autres travaux.Le cas test est une sphere placee dans un ecoulement uniforme pour les regimes axisymetrique stationnaire, non axisymetrique stationnaire et instationnaire.Tant qualitativement que quantitativement,la methode donne des resultats en tres bon accord avec les resultats du code spectral-elements spectraux d'ordre plus eleve.
