Quelques contributions aux traitements numériques de problèmes à interface liquide-vapeur : application à la cavitation aux hypervitesses

Some contributions to the simulation of liquid-vapor interface problems application to cavitation at hyper-velocities

• Auteur / Autrice : Jean-Pierre Cocchi
• Direction : Jean-Claude Loraud
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Évaporation

Aérodynamique supersonique

Écoulement diphasique

Cavitation

Résumé

Ce travail porte sur la modelisation d'ecoulements bidimensionnels instationnaires autour de projectile supersonique dans l'eau. Pour cela, on s'interesse aux suivis et aux captures d'interfaces liquide-gaz en comportement hydrodynamique, ainsi qu'au phenomene de cavitation. Plusieurs modeles diphasiques de ces ecoulements supercavitants sont elabores. On traite tout d'abord une interface separant deux milieux compressibles regis par deux lois d'etat differentes, sans transition de phases. On propose une nouvelle methode de type front tracking en mono et bidimensionnel, basee sur la resolution du probleme de riemann exact, qui permet de corriger les nuds alteres par la diffusion numerique. Ce type de resolution est applique a plusieurs cas tests mono et bidimensionnels, et montre la precision des calculs. On adopte ensuite une formulation diphasique du milieu qui inclut la transition de phase liquide-vapeur (cavitation) et qui fait intervenir une loi d'etat valable a la fois pour le liquide, la vapeur et le melange diphasique aux hautes et basses pressions. Ce systeme d'equations est resolu sous une formulation mixte particuliere, a l'aide du schema de mac cormack a l'ordre 2 et permet un traitement tres aise d'ecoulements supercavitants.