Simulation numerique d'ecoulement turbulents autour d'un obstacle

Numerical simulation of turbulent flows around an obstacle

• Auteur / Autrice : Cun-Xiao Zhang
• Direction : Christian Sacré
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Nantes

Mots clés

Mots clés contrôlés

Turbulence

Compressibilité

Simulation par ordinateur

Résumé

Un code destine au calcul des ecoulements turbulents autour des batiments, baptise chensi, a ete developpe et valide sur differents cas reels. La discretisation des termes de convection dans les equations de la quantite de mouvement et de transport de k- est effectuee avec un schema en amont pondere dans le plan de calcul, le couplage vitesse-pression utilise la methode de compressibilite artificielle, l'algorithme est explicite en temps, sa convergence est acceleree par l'introduction d'un pas de temps evolutif et local. Le modele de turbulence est du type de k-. On utilise une loi de paroi afin d'eviter la resolution du systeme des equations pour la sous-couche visqueuse. Le code a ete applique au developpement d'une couche limite du a un changement de rugosite, a un ecoulement sur une marche descendante, sur une marche montante et au-dessus d'un bloc bidimensionnel. Enfin les cas d'un ecoulement tridimensionnel autour d'un obstacle cubique et parallelepipedique ont ete traites. La structure de l'ecoulement, le champ de vitesse et le champ de pression sont correctement predits par le modele. Cependant le calcul numerique sous-estime l'energie turbulente. L'extension du sillage dans les simulations tridimensionnelles est sous-estimee par la simulation. Les differentes sources d'incertitude ont ete analysees