Simulation numérique directe de l'intéraction turbulence / surface libre pour l'analyse du transfert intercomposantes
Institution:
Toulouse, INPTDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
A Direct Numerical Simulation of the interaction between no-shear turbulence and a free-slip surface is performed using a pseudo-spectral method. The originality of the configuration yields in the fact that the turbulence is created by a distant random forcing term localised in the vicinity of a plane parallel to the surface. The flow is therefore statistically steady and the surface layer is continuously fed by turbulent diffusion. The evolutions of the statistical quantities and of Reynolds shear stresses are studied and are used to define the structure of the interaction layer. A new method of analyzing and quantifying the elementary structures, that contribute to the intercomponent energy transfers, is proposed and evaluated. It allows some improvements in the understanding of the mechanisms linked to the influence on the pressure-deformation correlation, in the presence of an impermeable surface.
Abstract FR:
On procède à la simulation numérique directe de l'interaction turbulence-sans-cisaillement/surface-plane, par une méthode pseudo-spectrale. L'originalité de la configuration tient au fait que la turbulence est entretenue à distance par un forçage aléatoire localisé au voisinage d'un plan parallèle à la surface. L'écoulement est donc statistiquement stationnaire et la couche de surface continuement alimentée par diffusion turbulente. Les évolutions des quantités statistiques et bilans des tensions de Reynolds sont donnés et permettent de préciser la structure de la couche d'interaction. Une méthode nouvelle d'analyse et de quantification des structures élémentaires participant au transfert d'énergie intercomposantes est proposée et testée, permettant de progresser dans la compréhension des mécanismes attachés à l'influence, sur la corrélation pression-déformation, de la présence d'une surface imperméable.