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Thèse soutenue

Modélisation des écoulements compressibles et hypersoniques : une approche instationnaire

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Auteur / Autrice : Eric David
Direction : Marcel Lesieur
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique
Date : Soutenance en 1993
Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

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La transition a la turbulence en ecoulements cisailles compressibles est abordee a l'aide de simulations numeriques des grandes echelles. Un code aux differences finies resolvant de maniere explicite les equations instationnaires tridimensionnelles completes de navier-stokes et de l'energie est developpe en geometrie curviligne. Grace a un modele sous maille derive du modele de la fonction de structure (metais et lesieur, 1992, j. Fluid mech. , 239, pp. 157-194), nous avons simule, de facon deterministe, le developpement d'une couche limite laminaire a mach 0,5 du bord d'attaque d'un diedre chauffe jusqu'a sa transition a la turbulence. Son evolution tridimensionnelle, a travers notamment la formation de structures coherentes perdurant dans l'ecoulement turbulent, est exploree essentiellement a l'aide de visualisations graphiques tridimensionnelles. Ces memes techniques sont ensuite appliquees a un probleme industriel concernant le volet arriere de la navette hermes et s'apparentant a une rampe de compression. Il est mis en evidence, pour la premiere fois numeriquement, la presence et le developpement spatial organise de tourbillons de gortler impactant le volet. Grace a une resolution spatiale et temporelle plus fine que celle des experiences, nous avons montre l'existence de fortes variations des flux de chaleur a la paroi induites par ces tourbillons