Simulation numérique de l'essorage et du refroidissement d'un film ...

3.3 Validations 101
numériques faisant apparaître les phénomènes instationnaires issus de l’impact sont assez
rares. Gao et Voke [Gao 95] utilisent un modèle LES pour décrire les transferts thermiques
dans le cas d’impact de jets confinés. Le Ribault et al. [Ribault 99] comparent différents
modèles LES tels que le modèle de Smagorinsky et le modèle d’échelles mixtes, standards
et dynamiques dans le cas de l’impact d’un jet plan sur une surface sèche à des Reynolds
faibles (3000). Ils en déduisent que le modèle de Smagorinsky dynamique donne des ré-
sultats aussi corrects qu’un modèle mixte dynamique. Cziesla et al. [Cziesla 01] explorent
aux-aussi des Reynolds faibles, mais ils focalisent leur étude sur les transferts de chaleur
à la paroi. Ils utilisent un modèle LES dynamique et présentent la répartition du Nusselt
à la paroi ainsi que la distribution du taux de turbulence dans le domaine. Chung et al.
[Chung 02] réalisent des simulations du transfert de chaleur exercé par un jet impactant
sur une plaque sèche en simulation numérique directe pour des nombres de Reynolds
faibles (300, 500 et 1000), et font un rapprochement entre le comportement du nombre
de Nusselt et celui du coefficient de friction Cf. En outre, ils montrent que l’interaction
entre les vortex primaires, issus de la buse et générés par les instabilités des couches de
cisaillement, et la couche de cisaillement à la paroi rend le transfert de chaleur fortement
instationnaire. Beaubert et Viazzo [Beaubert 03] réalisent des simulations d’impact de jets
pour des Reynolds faibles (3000 et 7500) avec un modèle LES Smagorinsky dynamique,
et se concentrent sur l’étude de la zone d’impact.
3.3.3.2 Grandeurs caractéristiques
Dans le cadre de l’étude de jets turbulents, ce sont les grandeurs géométriques de la
buse qui caractérisent le comportement. La figure 3.16 recense la configuration géomé-
trique utilisée par la suite.
– Le paramètre de largeur de la buse d est largement utilisé pour normaliser les gran-
deurs géométriques et cinématiques de l’écoulement. Certains auteurs introduisent
la demi-largeur du jet appelée b telle que :
b = d
2
Deux types de demi-largeur se distinguent, bp et bu.
(3.23)
– La demi-largeur bu correspond à l’abscisse transversale pour laquelle la vitesse
moyenne longitudinale est égale à la moitié de la vitesse en sortie de buse U0.