Abstract FR:

Ce mémoire présente des outils numériques pour la simulation numérique directe (DNS) de la combustion turbulente. Deux codes distincts, l'un spectral, l'autre basé sur une discrétisation aux différences finies, sont développés. Un des développements principaux de ce travail réside dans le couplage de ces codes, qui permet l'injection d'une turbulence compressible subsonique. Les méthodes numériques sont présentées, en commençant par le code spectral. Trois schémas de forçage sont implantés, dont deux ont été développés pour ce travail. Pour le code de type différences finies, les conditions aux limites NSCBC sont étendues aux équations de Navier-Stokes multidimensionnelles. La méthode développée pour l'injection d'une turbulence subsonique est ensuite détaillée. Le code spectral fournit les conditions dans le plan d'entrée du code de différences finies. Pour la première fois, la capacité d'injecter une turbulence contrôlée, permet l'étude de l'interaction flamme-turbulence en régime permanent. La faisabilité de cette technique est démontrée avec la DNS de la propagation d'une flamme prémélangée dans une turbulence spatialement décroissante. D'autres applications sont présentées, en particulier, l'évaluation des algorithmes utilises en PIV. Le code spectral et un code lagrangien simulent le mouvement des particules au sein d'une turbulence. La prise d'image est simulée en supposant l'éclairage des particules par une tranche laser. Dans cette étude, la DNS devient un outil de validation des algorithmes de traitement des données expérimentales.