Étude des schémas à haute précision pour la simulation d'écoulements transsoniques instationnaires ou visqueux : application aux turbomachines / Stephane Aubert ; sous la direction de Pascal Ferrand

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Écoulement instationnaire (dynamique des fluides)

Ferrand, Pascal (Directeur de thèse / thesis advisor)

École Centrale de Lyon (1857-....) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

Collection : Lille-thèses / Atelier de reproduction des thèses / Lille : Atelier national de reproduction des thèses , 1983-2017

Relation : Étude des schémas à haute précision pour la simulation d'écoulements transsoniques instationnaires ou visqueux : application aux turbomachines / Stephane Aubert ; sous la direction de Pascal Ferrand / [S.l.] : [s.n.] , 1993

Résumé / Abstract : L'étude de schémas numériques à haute précision appliques a la simulation d'un écoulement transsonique instationnaire, voir turbulent, est l'objet principal de ce travail. La méthode développée est bâtie sur les équations de Navier-Stokes moyennées, écrites sous forme conservative. Elles sont intégrées en espace dans le cadre d'une formulation volume fini en maillage curviligne structure, mobile et déformable. L'intégration en temps est explicite. Les flux convectifs sont évalués par une approche muscl, couplée a un schéma mixte, résultant de l'hybridation en fonction du nombre de mach d'un schéma centre et d'une technique de séparation de flux proposée par van Leer. Les termes diffusifs sont quant a eux traites par un schéma centre, la turbulence étant prise en compte a travers l'hypothèse de Boussinesq et le modèle algébrique de Michel. Enfin, les conditions aux limites géométriques sont gérées via l'extension du domaine de calcul par la création de nœuds supplémentaires, alors qu'un traitement des conditions physiques a partir des équations de compatibilité est mis en place. Quelques configurations caractéristiques ont par ailleurs été simulées et analysées. Une description de grande qualité de discontinuités instationnaires et de leurs interactions a été obtenue. D'autre part, ont été simules des écoulements multi-dimensionnels confines stationnaires, transsoniques, pour un fluide parfait ou turbulent, pour différents nombres de mach. Il en ressort une bonne capture des discontinuités, et une gestion correcte des effets visqueux, en particulier des interactions choc/couche limite, ce qui établit la qualité du schéma mixte. Une meilleure compréhension du comportement des méthodes numériques, entre autres de la technique de séparation des flux utilisée, en est un autre apport