Simulation numérique du contrôle actif par jets pulsés - Bibliothèque ...

CHAPITRE 2. SIMULATIONS DE L'ÉCOULEMENT AUTOUR DU CYLINDRE
Cet écart, cohérent avec celui habituellement constaté pour les simulations stationnaires,
reste néanmoins relativement faible.
2.3.4 Influence du confinement
Les expériences de BÉRA et al. , que nous utilisons pour comparaison (cf. annexe
B), sontt réalisées en espace fortement confiné du fait des parois de la soufflerie. Il est
donc important de pouvoir estimer l'effet de ce confinement surl'écoulement simulé. Un
nouveau maillage a donc été réalisé avec le logiciel EMc2. Celui-ci, présenté sur la figure
2.27, est strictement identique au maillage fin pour toutes les mailles comprises dans les
couches limites et le proche sillage. Des parois hautes et basses sont situées à z = ±220mm
de l'axe horizontal (voir figure 2.27a), pour représenter le taux de confinement D/H = 25%
rencontré dans les expériences.
Des conditions de symétrie sont imposées sur ces parois, l'effet de confinement permettant
d'être pris en compte, en négligeant toutefois la variation de débit imposée par
les couches limites se développant sur ces parois. Les frontières infinies amont et aval sont
situées respectivement à 16 et 17 diamètres du cylindre (voir figure 2.27d). Ce maillage
comporte 42533 points et 84492 éléments. Il est également symétriqüe par rapport à l'axe
horizontal. Le pas de temps utilisé pour ces calculs est identique à celui utilisé pour le
maillage fin, c'est-à-dire Lt = 1.265s, soit Lt' = 0.00078.
L'influence du confinement sur les paramètres principaux de l'écoulement est résumée
dans le tableau 2.6.
TAB. 2.6: Influence du confinement sur les paramètres globaux des simulations.
Une erreur d'interprétation des conditions expérimentales nous a initialement conduits
à simuler un taux de confinement deux fois plus faible (D7JI = 12.5%) que I'érience,
le maillage utilisé étant alors construit de façon identique au maillage fin pour toutes
les mailles telles que R
Espace libre D/H = 12.5% D/H = 25%
Ç -0.00035 ( 0) -0.0016 ( 0) 0.00011( 0)
0.5296 0.6228 (+17.6%) 0.6605 (+24.7%)
StK 0.3025 0.3078 (+1.8%) 0.3155 (+4.3%)
0.508 0.820 (+61.4%) 0.825 (+62.4%)
300mm, les parois hautes et basses étant alors situées à z =
±440mm de l'axe horizontal. Les résultats obtenus, apportant néanmoins un éclairage
plus précis sur l'influence du confinement, figurent également dans le tableau 2.6.
Le confinement tend à augmenter la survitesse règnant au niveau du maître-couple,
donc à renforcer la dépression associée. Les couches limites subissent ainsi un gradient
de pression plus élevé, induisant une position de décollement plus amont. Cela augmente
notablement les fluctuations de portance, et plus légèrement le nombre de Strouhal de
l'allée de von Kármán.
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