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Analyse a-priori de modèles LES sous-mailles appliqués à la turbulence de paroi avec gradients de pression

type de publication      doctoral thesis
date de publication 18-11-2013
auteur(s) Li Cuicui
jury M. Stanislas, E. Lamballais, L. Shao, P. Sagaut, E. Leveque, E. Leriche, J.P. Laval
école Ecole Centrale de Lille
  
résumé Après plus de 50 ans de recherche, l'intéret de la simulation des grandes échelles pour la simulation des écoulements instationnaire a été largement démontrée et cette méthode est aujourd'hui utilisée pour une grande variété d'applications industriels. Plusieurs classes de modèles sous-maille ont été proposées dont celle très connue des modèles de viscosité sous-maille souvent préférrées pour leur simplicité et leur robustesse. La formulation de ces modèles comporte un coefficient qui doit être ajusté ppour chaque type d'écoulement et qui a été analysé pour des géométries simples. L'objectif de ce travail est de réaliser des analyses a-priori de modèles sous-mailles dans un canal plan et un canal convergent-divergent à relativement grand nombre de Reynolds. Les influences du type de filter et de la largeur du filtre sont systématiquement abordées pour chacune des statistiques. Le transfert d'énergie sous-maille et la dissipation sous-maille sont tout d'abord étudiés. Ensuite, les coefficients des modèles Smagorinsky, Smagorinsky dynamique, WALE et du modèle Sigma nouvellement proposé sont estimés a-priori. Il est démontré que les coefficients des quatres modèles sont non-homogème dans le domaine de simulation est sont largement affectés par le gradient de pression adverse, principalement dans la zone de recirculation. enfin, les corrélations entre les quantités exactes et leur équivalents modélisés sont examinés. Les résultats montrent un faible niveau de prédiction des modèles sous-maille et une grande variabilité des quantités modélisées dans les regions de fort gradient de pression adverse. Ceci peut expliquer les difficultés pour obtenir de bons résultats LES dans une telle configuration.
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