Simulations numeriques des ecoulements urbains a l'echelle d'une rue canyon a l'aide d'un modele k-epsilon

Numerical simulations of urban flows within streeet canyons by means of a k-epsilon model

• Auteur / Autrice : SANDRINE LEVI ALVARES
• Direction : Jean-François Sini
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Nantes

Mots clés

Mots clés contrôlés

Simulation par ordinateur

Compressibilité

Turbulence

Résumé

Cette etude est axee sur le developpement et la validation d'un code de calcul destine a la simulation numerique des ecoulements turbulents a l'echelle d'un quartier urbain. Le code de calcul 3d, baptise chensi, est destine a resoudre le systeme elliptique et instationnaire des equations dynamique et thermique dans une geometrie complexe. Un modele de turbulence de type k-e standard est utilise. Le code utilise une formulation discrete aux differences finies explicite pour le temps et implicite pour la pression sur un maillage spatial non homogene decale. La discretisation des termes de convection est effectuee avec un schema amont pondere; le couplage vitesse-pression est traite par la methode de compressibilite artificielle. La loi de paroi par launder et spalding est utilisee. La validation du code a porte sur l'epanouissement d'un jet non-portant, sur l'ecoulement isotherme au-dessus d'une marche descendante et sur le developpement d'une couche limite thermique au-dessus d'une plaque plane non-uniformement chauffee. Le code est utilise pour la simulation des ecoulements turbulents dans une rue canyon ou le vent au-dessus des toits est perpendiculaire a l'axe de la rue. Une equation d'evolution d'un contaminant passif est introduite afin d'etudier les phenomenes de diffusion dans la rue pour trois conditions de chauffage de parois ainsi que dans des canyons de rapports de forme differents. Une simulation 3d sur une situation choisie de chauffage est realisee