Simulation des grandes échelles (LES) Interaction jet turbulent / tourbillon de sillage
Interaction jet turbulent / tourbillon de sillage. Video : 3,3 Mo
Dans le champ proche d’un sillage d’avion, les jets propulsifs issus des tuyères sont entraînés par les deux tourbillons contra-rotatifs engendrés par les extrémités d’aile qui au même instant s’enroulent à partir de la vorticité induite par les ailes. Pour comprendre le processus complexe d’entraînement et de mélange d’un jet turbulent dans le sillage, représenté par un tourbillon de Lamb-Oseen, une simulation temporelle des grandes échelles de l’interaction d’un jet turbulent sur un tourbillon de sillage a été effectuée en résolvant les équations de Navier-Stokes compressible à un nombre de Mach de 0,2 et un nombre de Reynolds égal à 5000. Les axes du jet et du tourbillon sont suffisamment éloignés l’un de l’autre de sorte qu’ils n’interagissent pas immédiatement, la vitesse du tourbillon provoque l’entraînement du jet autour du tourbillon, dont le cœur n’est pas altéré. Ensuite le jet est suffisamment proche du tourbillon pour que sa vitesse axiale interagisse avec la vitesse tangentielle du tourbillon, provoquant l’apparition de structures tridimensionnelles de vorticité azimutale autour de celui-ci. Le jet est progressivement éliminé et le tourbillon retrouve sa forme initiale.
