Simulations numeriques pour l'aerothermique avec des modeles sous-maille

• Auteur / Autrice : EMMANUEL MONTREUIL
• Direction : CLAUDE CAMBON
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

La simulation des grandes echelles dans les configurations du canal plan (cas representatif d'ecoulements internes en equilibre) et de la marche descendante (cas representatif d'ecoulements internes decolles) a ete utilisee pour etudier les transferts de chaleur d'un fluide faiblement dilatable. Les equations de navier-stokes dans l'approximation de boussinesq sont resolues sur une grille non-decalee a l'aide d'une methode hybride differences finies / elements finis qui evite l'apparition d'oscillations. L'integration temporelle est realisee avec le schema d'adams/bashforth et une formulation retrograde. La simulation temporelle du canal plan a requis la mise au point d'un forcage permettant la conservation du debit et la temperature moyenne. La simulation de l'ecoulement sur la marche descendante a necessite de developper un couplage original avec une simulation temporelle d'un canal plan, cette derniere fournissant des champs dynamique et thermique pleinement turbulents comme conditions aux limites. Differents modeles auto-adaptatifs pour le tenseur de reynolds sous-maille ont ete presentes. En ce qui concerne le flux de chaleur sous-maille, on presente deux nouveaux modeles sous-maille ainsi que differents modeles classiques. Tous ces modeles sous-maille sont testes sur la configuration du canal plan infini et compares avec des simulations directes. Pour la simulation dans la configuration de la marche descendante, un seul modele pour le tenseur de reynolds sous-maille et le flux de chaleur sous-maille a ete utilise.