Implantation et validation de lois de paroi dans un code Navier-Stokes

Implementation and validation of wall functions in a RANS solver

• Auteur / Autrice : Éric Goncalves
• Direction : Robert Houdeville
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Dynamique des fluides
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Toulouse, ENSAE

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lois de parois

Ailes

Avions

Couche limite

Turbulence

Navier-Stokes, Équations de

Résumé

Cette thèse a pour sujet l'étude d'une condition aux limites de type lois de paroi pour la résolution des équations de Navier-Stokes moyennées. Plusieurs traitements de paroi ont été proposés, soit basés sur une loi de vitesse avec la dénomination ''lois analytiques'', soit consistant à intégrer les équations de couche limite simplifiées dans les cellules adjacentes aux parois, appelés ''loi numériques''. Une première validation a été effectuée sur un écoulement de plaque plane. Elle a mis en évidence l'importance du maillage et a permis de dégager une règle simple de construction de maillages adaptés. De nombreuses validations sur des cas très variés (écoulements transsoniques autour de profil, marche descendante, grille d'aube de turbine, calculs à grands nombres de Reynolds, écoulement instationnaire avec oscillations auto-entretenues de choc sur profil, écoulement tridimensionnel autour d'une configuration fuselage+voilure) ont permis d'apprécier la précision des résultats obtenus avec lois de paroi, le gain en temps de calcul et l'amélioration de la robustesse. L'utilisation de lois de paroi ouvre ainsi des perspectives intéressantes pour des applications industrielles.