Abstract FR:

Le premier objectif de cette thèse est de développer un code de calcul Navier-Stokes multi-blocs parallèle à la fois rapide et robuste, qui puisse être utilisé pour la conception aérodynamique dans un contexte industriel. La procédure d'intégration temporelle utilisée pour résoudre les équations de Navier-Stokes compressibles est la méthode du LU-SGS (Lower-Upper Symmetric Gauss-Seidel). Pour éviter la dégradation de convergence inhérente à ce type de schéma sur des maillages fortement irréguliers, une version matricielle utilisant au choix le schéma décentré de Roe où le schéma centré de Jamson est développée. Il est alors possible de simuler l'écoulement turbulent autour d'un avion complet sur un maillage de 3,5 millions de points en une nuit (modèles de turbulence : Baldwin-Lomax ou Spalart-Allmaras). La seconde partie de l'étude concerne l'extension de ce code industriel à la simulation de grandes échelles (SGE). Le modèle de sous-maille utilisé est la fonction de structure filtrée (FSF), en conjonction avec une nouvelle correction d'amortissement à la paroi. La méthode implicite est étendue aux cas instationnaires, et plus particulièrement aux applications SGE. L'influence de la discrétisation spatiale des termes convectifs (formulation Skew-Symmetric ou divergente) en volumes finis est évalué. En utilisant cette méthode, une SGE de l'écoulement turbulent autour du profil A de l'Aérospatiale en configuration proche du décrochage est réalisée. En comparaison avec une méthode explicite classique, le temps CPU nécessaire à la simulation est réduit d'un facteur cinq.