Article de référence | Réf : TRP4010 v1
Auteur(s) : Françoise MONTIGNY-RANNOU
Date de publication : 10 févr. 2014
Relu et validé le 18 janv. 2019
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L’aéroacoustique en aéronautiqueCet article fait partie de l’offre
Systèmes aéronautiques et spatiaux (49 articles en ce moment)
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Les nouveaux concepts qui viennent d’être présentés sont de deux ordres, l’un est théorique, l’autre est numérique.
Nouvelles théories
DNS (Direct Numerical Simulation ). Les équations de Navier- Stokes instationnaires de fluide compressible décrivent complètement les écoulements turbulents. À cause des limites techniques des calculateurs, cette résolution est impossible dans l’état actuel pour des écoulements complexes. D’où la LES.
LES (Large Eddy Simulation ). Les grandes structures sont sensibles à la géométrie de l’écoulement alors que les petites structures ont un comportement plus universel qui peut être représenté par un modèle. Mais cela est encore impossible pour des écoulements turbulents dans de grands domaines. D’où RANS.
RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes ). Cette approche statistique de la turbulence est la plus utilisée chez les industriels. Elle donne une solution stationnaire de l’écoulement qui peut suffire lorsque les structures turbulentes sont « attachées » au mobile. Pour tenir compte du côté instable de l’air, une résolution instationnaire de ces équations est recherchée. C’est le modèle URANS (Unsteady Reynolds Averaged Navier-Stokes).
DES (Detached Eddy Simulation ). Pour tenir compte des structures turbulentes « décollées » aux parois, un couplage URANS-LES est développé. Mais il y a de grandes difficultés dans la zone de l’espace où les deux théories se rejoignent. C’est ce qui est appelé la zone grise. Pour la traiter, deux théories sont à l’étude : ZDES Zonal DES et DDES Delayed DES.
Nouvelles méthodes numériques
La mise en œuvre de ces divers modèles est facilitée par des algorithmes Chimère qui permettent de traiter des corps complexes en décomposant le domaine de calcul en domaines associés, chacun, à une partie indépendante du corps d’origine. Chaque domaine est traité par le modèle le plus approprié à son état. Le passage de l’information d’un domaine à l’autre se fait par des algorithmes d’interpolation. Les algorithmes Chimère s’adaptent très bien au calcul parallèle. C’est une méthode pour traiter...
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SYSTÈMES AÉRONAUTIQUES ET SPATIAUX
(1) - ANDERSON (W.K.), THOMAS (J.L.), WHITFIELD (D.L.) - Multigrid accelaration of the flux split Euler equations. - AIAA paper 86-0274 (1986).
(2) - ANDERSON (W.K.), THOMAS (J.L.), VAN LEER (B.) - Comparison of finite volume flux vector splittings for the Euler equations. - AIAA Journal, vol. 24, no 9, p. 1453-1460, sept. 1986.
(3) - BALDWIN (B.S.), LOMAX (H.) - Thin layer approximation and algebraic model for separated turbulent flows. - AIAA paper 78-257 (1978).
(4) - BORREL (M.), MONTAGNÉ (J.L.), DIET (J.), GUILLEN (Ph.), LORDON (J.) - Méthode de calcul d’écoulements supersoniques autour de missiles tactiques à l’aide d’un schéma décentré. - La Recherche Aérospatiale, no 2, p. 43-55 (1988).
(5) - BORREL (M.), D’ESPINEY (P.), JOUET (Ch.) - Supersonic vortical flows around an ogive-cylinder : laminar and turbulent computations. - ONERA TP 1992-111, first European Computational Fluid Dynamics Conference, Bruxelles, 7-11 sept. 1992.
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