Séance Séminaire

Soutenances de thèses

Simulation d'écoulements turbulents par les approches LES, VMS-LES et hybride RANS/VMS-LES sur maillage non-structurés

Directeur de thèse : Bruno KOOBUS

Jury :
Marianna Braza, DR IMFT Toulouse
Michel Cuer, PR UM2
Alain Dervieux, DR INRIA Sophia Antipolis
Bruno Koobus, PR UM2
Catherine Le Ribault, CR LMFA Lyon
Stephen Wornom, Ingénieur INRIA Sophia Antipolis

Résumé :
Ce travail est une contribution à la simulation numérique d'écoulements turbulents dans un contexte industriel. Il est composé de deux parties. La première partie traite des schémas numériques utilisés pour la discrétisation des équations de NavierStokes compressibles sur des maillages nonstructurés. Après avoir rappelé le schéma mixte Elements Finis/Volumes Finis implémenté dans notre code de calcul, on présente un schéma avec matrice de masse. Ce schéma d'ordre 2 en espace construit pour réduire les erreurs de dispersion en maillages très irréguliers, est appliqué avec succès au problème de la simulation de l'écoulement autour d'un cylindre en régime souscritique. On étudie ensuite un schéma avec une précision spatiale d'ordre 3 en maillages nonstructurés. Celuici est basé sur une reconstruction quadratique de la solution. Il est validé en 2D sur un problème de translation de Gaussienne ainsi qu'un problème de propagation d'onde acoustique. Dans une seconde partie consacrée à la modélisation de la turbulence, on s'intéresse aux modèles LES et VMSLES équipés de différents modèles de sousmaille, ainsi qu'à une récente approche hybride RANS/VMSLES. Ces modèles sont appliqués au problème de la simulation de l'écoulement d'un fluide autour d'un cylindre circulaire en régime turbulent pour trois nombres de Reynolds. Plus précisement, en régime souscritique correspondant à deux nombres de Reynolds différents, on utilise les approches LES et VMSLES. On s'interesse aux effets sur la qualité de la solution de la résolution du maillage, de la viscosité de turbulence introduite par les différents modèles, de la viscosité numérique et de l'introduction d'un préconditionnement. Enfin, on montre les bonnes propriétés de notre modèle hybride RANS/VMSLES pour la simulation d'un écoulement autour d'un cylindre circulaire en régime surcritique.