Prédétermination d'écoulements turbulents de type sillage instationnaire 2-D et autour de configurations 3-D de sous-marin à géométrie quelconque
Institution:
Toulouse, INPTDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
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Abstract FR:
Le sillage instationnaire bidimensionnel d'un culot rectangulaire soumis a des ecoulements successivement laminaires, transitoires et turbulents, ainsi que l'ecoulement turbulent tridimensionnel autour d'une structure portante de type sous-marin, sont predetermines par simulations numeriques. Les equations completes de navier-stokes sont resolues avec une methode de volumes finis, precise au second ordre en temps et en espace. La discretisation en temps est faite a l'aide des schemas a pas fractionnaires, de type peaceman-rachford pour l'approche 2d et de type douglas pour l'approche 3d. Dans le cas du sillage instationnaire, la modelisation de la turbulence est accomplie tout d'abord a l'aide du modele algebrique de baldwin-lomax, dont la loi externe est modifiee pour permettre le bon developpement des structures organisees. Puis la modelisation est realisee en utilisant le modele (k-epsilon), incluant un traitement pres de la paroi a faible nombre de reynolds, d'apres le modele de chien. Le developpement de structures organisees, l'apparition de l'instabilite de tollmien-schlichting et des tourbillons de kelvin-helmholtz sont ainsi predetermines par les deux classes de modeles. En ce qui concerne l'ecoulement turbulent tridimensionnel, le modele (k-epsilon) standard de jones-launder est applique, associe a des lois de paroi. L'ensemble des resultats obtenus montre le bon comportement du code de calcul 3d developpe et du modele de turbulence (k-epsilon) utilise pour un cas de geometrie complexe, interessant les domaines du genie naval et aeronautique