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Thèse soutenue

Application des techniques de simulation des grandes échelles à un écoulement en géométrie complexe : la marche en dérapage

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Auteur / Autrice : Philippe Moinat
Direction : Marcel Lesieur
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique
Date : Soutenance en 1994
Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

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La technique de simulation des grandes echelles est appliquee a l'etude d'ecoulements turbulents en aval d'une marche en derapage. Cette configuration fortement tridimensionnelle est un cas test representatif des geometries complexes de type industriel. Pour modeliser les petites echelles de la turbulence, on utilise differentes versions du modele sous-maille de la fonction de structure. A haut nombre de reynolds (60000), on trouve qu'un tourbillon helicoidal est forme par enroulement des couches cisaillees qui decollent de la marche. L'ecoulement est quasi-stationnaire a grande echelle mais on montre le processus de destabilisation du tourbillon qui conduit a une turbulence a petite echelle. A bas nombre de reynolds (1400) ce sont deux tourbillons quasi-stationnaires qui sont attaches a l'arete de la marche. Les simulations sont validees par des comparaisons qualitatives et quantitatives aux resultats experimentaux. Les nombreuses visualisations des simulations offrent en outre une comprehension approfondie de l'ecoulement. Cette etude d'application contribue au developpement des techniques de simulation des grandes echelles, la finalite etant la mise au point d'un outil performant pour le calcul des ecoulements industriels