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Thèse soutenue

Étude des effets de compressibilité à grands nombres de mach par simulation numérique directe d'une couche cisaillée

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Auteur / Autrice : Renaud Sauvage
Direction : Azeddine Kourta
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique des fluides
Date : Soutenance en 2000
Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Résumé

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La simulation numérique directe est mise en oeuvre pour dégager les effets de compressibilité qui se manifestent dans les écoulements à grandes vitesses. La configuration de zone de mélange où ces phénomènes apparaissent et qui ne sont que partiellement expliqués, est retenue. La première phase consiste en la parallélisation et l'optimisation du code, ainsi qu'en l'implantation de conditions aux limites et à leur validation. Un code de stabilité linéaire non visqueuse est développé afin de générer le champ de perturbations initiales à l'aide des modes les plus instables. Après la mise en place de l'outil numérique, les nombres de Mach convectifs 0. 4, 0. 8, 1. 2 et 1. 6 sont traités. Les résultats ont permis de détailler la transition dont les mécanismes sont très différents à faibles et à forts nombres de Mach. L'apparition de chocs locaux de faible intensité dans les cas supersoniques a pu être également mise en évidence. Le traitement statistique et les bilans énergétiques de l'écoulement turbulent ont permis de dégager les termes prépondérants qui sont responsables des effets de compressibilité. A l'issue de ce travail, une base de donńées existe et peut être utilisée à l'amélioration des modèles de turbulence compressible.