Étude théorique et numérique des écoulements cisaillés libres à masse volumique fortement variable - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2002

Theoretical and numerical study of free shear layers with high density ratio

Étude théorique et numérique des écoulements cisaillés libres à masse volumique fortement variable

Résumé

The subject of this work concerns the application of large-eddy simulation to the mixing of two fluids with different thermodynamical properties.
Numerical errors in the discretisation of Navier-Stokes equations and their interaction with subgrid models are investigated on a self decaying isotropic homogeneous turbulence. A high resolution numerical code is then developed for the simulation of binary mixing layers. Reduction of early acoustic waves' amplitude is achieved by use of a temporal self-similar initial condition.
The relative magnitude of subgrid terms arising from filtered equations is investigated on explicit filtering of direct numerical simulation results of temporal $N_2/O_2$ and $H_2/O_2$ mixing layers.
Implicit closure (MILES) is then evocated on the basis of WENO schemes.
L'objet de ce travail concerne l'application de la méthode de simulation des grandes échelles au mélange de deux fluides à propriétés thermodynamiques différentes.
L'origine des erreurs numériques liées à la discrétisation des équations de Navier-Stokes ainsi que leur interaction avec un modèle sous-maille sont étudiées pour une turbulence homogène et isotrope en auto-amortissement. Un code de calcul à haut pouvoir de solution est alors développé pour la simulation de couches de mélange bi-espèces. La réduction de l'amplitude des ondes acoustiques initiales est assurée par l'utilisation d'un champ en similitude temporelle.
L'importance relative des termes sous-maille issus des équations filtrées est mesurée à partir du filtrage explicite des champs de simulations numériques directes des couches de mélange temporelles $N_2/O_2$ et $H_2/O_2$.
L'utilisation d'une fermeture implicite autour d'un schéma numérique dissipatif est ensuite évoquée.
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Dates et versions

tel-00006483 , version 1 (18-07-2004)

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  • HAL Id : tel-00006483 , version 1

Citer

Nicolas Lardjane. Étude théorique et numérique des écoulements cisaillés libres à masse volumique fortement variable. Modélisation et simulation. Université d'Orléans, 2002. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00006483⟩
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