Applications au système deséquationsdeNavierStokes.par Sophie GERALD le Mardi 26 Novembre 2013 à 14h30 à l'ONERA Palaiseau (091) en Salle Marcel PIERRE Devant le jury composé de: Rémi ABGRALL Frédéric COQUEL Daniele A... pour les écoulements instationnaires à convection dominante de fluides visqueux compressibles modélisés par le système deséquationsdeNavierStokes
Dans l'approche Onera, les équationsdeNavierStokes qui décrivent l'écoulement du fluide ont été résolues par une méthode originale développée à l'Onera, la ZDES. Cette méthode permet de décrire toutes les échelles de grandeur pertinentes dans le phénomène avec une précision remarquable et dans des temps de calcul raisonnables
Elle suit également les recherches et développements effectués dans le solveur ProLB, basé non plus sur la résolution deséquationsdeNavierStokes mais sur celle de l'équationde Boltzmann. Par ailleurs, outre le développement de solveurs de haute fidélité, cette direction regarde aussi les évolutions relatives à des outils de fidélité moindre (basés sur les méthodes Lagrangiennes par exemple
Des calculs de propagation acoustique par résolution deséquationsd' Euler* ont été chaînés avec succès à une simulation* LES d' un jet chaud à Mach 0 7... La CFD consiste à étudier les mouvements d' un fluide, ou leurs effets, par la résolution numérique deséquations régissant le fluide (les équations complètes sont les équationsdeNavierStokes
L' équationdeNavierStokes est une des équations fondamentales qui expliquent le mouvement des fluides... Il existe une équation représentant cela, celle deNavierStokes, qui met en évidence un équilibre entre trois agents du mouvement: le gradient de pression, la viscosité du fluide, et les forces volumiques
"Grâce à l'arrivée d' ordinateurs très puissants, nous avons été en mesure de résoudre les équationsdeNavierStokes qui régissent les écoulements. Des évolutions qui ont changé la façon de travailler et obligent aujourd' hui les chercheurs à adopter une approche peu différente des problèmes restant à résoudre
Or, la turbulence est paradoxale: on connaît parfaitement les équations qui la décrivent, et ce depuis 1827. Et pourtant, on est incapable de résoudre ces équations dites deNavierStokes, car les calculs deviennent vite effroyablement complexes. "En extrapolant l'augmentation actuelle de la puissance de calcul informatique, il faudrait attendre 2080 avant de pouvoir résoudre ces équations pour l'air entourant un avion", relève Bertrand Aupoix
Celle -ci, dont l'objectif est de représenter de manière moyennée l'influence d' une paroi rugueuse sur un écoulement, est obtenue en appliquant une moyenne de volume et d' ensemble aux équationsdeNavierStokes. De nouveaux termes, notamment de traînée des rugosités et de tensions turbulentes et dispersives, apparaissent alors dans les équations
Par suite, une méthode de Boltzmann sur réseau hybride (HLBM) est proposée, combinant l'algorithme de propagationcollision avec un algorithme de flux au sens eulérien obtenu à partir de une discrétisation en volumes finis deséquationsde Boltzmann à vitesse discrète... Enfin, un couplage original, basé sur l'algorithme de propagation-collision et une formulation isotherme deséquationsdeNavierStokes en volumes finis, est proposé
Ceci est fait à travers le développement et l'utilisation du code DNS DYJEAT, qui résout les équationsdeNavierStokes incompressibles diphasiques. Une approche centrée sur les méthodes Level Set et Volume of Fluid permettent de répondre aux défis de ce type de simulation
Applications au système des équations de Navier Stokes.par Sophie GERALD le Mardi 26 Novembre 2013 à 14h30 à l'ONERA Palaiseau (091) en Salle Marcel PIERRE Devant le jury composé de: Rémi ABGRALL Frédéric COQUEL Daniele A... pour les écoulements instationnaires à convection dominante de fluides visqueux compressibles modélisés par le système des équations de NavierStokes
Dans l'approche Onera, les équations de Navier Stokes qui décrivent l'écoulement du fluide ont été résolues par une méthode originale développée à l'Onera, la ZDES. Cette méthode permet de décrire toutes les échelles de grandeur pertinentes dans le phénomène avec une précision remarquable et dans des temps de calcul raisonnables
Elle suit également les recherches et développements effectués dans le solveur ProLB, basé non plus sur la résolution des équations de Navier Stokes mais sur celle de l'équation de Boltzmann. Par ailleurs, outre le développement de solveurs de haute fidélité, cette direction regarde aussi les évolutions relatives à des outils de fidélité moindre (basés sur les méthodes Lagrangiennes par exemple
Des calculs de propagation acoustique par résolution des équations d' Euler* ont été chaînés avec succès à une simulation* LES d' un jet chaud à Mach 0 7... La CFD consiste à étudier les mouvements d' un fluide, ou leurs effets, par la résolution numérique des équations régissant le fluide (les équations complètes sont les équations de Navier Stokes
L' équation de Navier Stokes est une des équations fondamentales qui expliquent le mouvement des fluides... Il existe une équation représentant cela, celle de Navier Stokes, qui met en évidence un équilibre entre trois agents du mouvement: le gradient de pression, la viscosité du fluide, et les forces volumiques
"Grâce à l'arrivée d' ordinateurs très puissants, nous avons été en mesure de résoudre les équations de Navier Stokes qui régissent les écoulements. Des évolutions qui ont changé la façon de travailler et obligent aujourd' hui les chercheurs à adopter une approche peu différente des problèmes restant à résoudre
Or, la turbulence est paradoxale: on connaît parfaitement les équations qui la décrivent, et ce depuis 1827. Et pourtant, on est incapable de résoudre ces équations dites de Navier Stokes, car les calculs deviennent vite effroyablement complexes. "En extrapolant l'augmentation actuelle de la puissance de calcul informatique, il faudrait attendre 2080 avant de pouvoir résoudre ces équations pour l'air entourant un avion", relève Bertrand Aupoix
