Simulation numérique directe de la turbulence en présence d ... - ISAE

Chapitre 5. Turbulence en présence d’un blocage pariétal 141
Caractéristiques
Directions
2 tangentielles 1 normale
⃗x et ⃗z
⃗y
Longueur du domaine L x = L z = 2π L y = 2π + 2h min
Échantillonnage 150 180
Pas du maillage h 0.039 variable
Table 5.1 – Éléments de la discrétisation spatiale
Caractéristiques
Valeurs
κ max 140
0.1 pour 5 < t < 5.5
Condition CFL
0.3 pour 5.5 < t < 10
0.4 pour t > 10
Durée de la simulation 30
Durée réelle du calcul
47h
Nombres de processeurs 32
Table 5.2 – Caractéristiques numériques des simulations
adopte ici le critère de PANT pour définir ν selon l’ équation (2.36). Ce critère permet d’exprimer
le terme de viscosité en fonction de la température du fluide assimilé ici à un gaz parfait.
Les coefficients de diffusion ainsi que la conductivité thermique s’appuient sur des nombres de
Schmidt et de Prandtl constants (voir 2.1.4).
5.1.2.3 État de référence
L’adimensionnement des équations simulées nécessite ici aussi la définition des états de
référence (2.24). La pression initiale du fluide est égale à 10 −5 Pa, mais à la différence des
cas de THI en domaine périodique, le fluide sera susceptible d’avoir des températures initiales
T f différentes. Certaines variables de référence étant dépendantes de la valeur de T f , on obtient
des états de référence propres à chaque configuration thermique envisagée (Tab. 5.3).
Variables
Valeurs de T f
1000 K 2000 K 4000 K
Unité
Re ac 750 750 750 -
T ref 400 800 1600 K
a ref 68.23 96.50 136.5 m.s −1
t ref 7.01 ×10 −6 1.13 ×10 −5 1.83 ×10 −5 s
P ref 1.42 ×10 5 1.42 ×10 5 1.42 ×10 5 Pa
ρ ref 0.962 0.481 0.241 kg.m −3
µ ref 4.19 ×10 −5 6.73 ×10 −5 1.09 ×10 −4 Pa.s (ou P l)
ν ref 4.35 ×10 −6 1.40 ×10 −4 4.52 ×10 −4 m 2 .s −1
L ref 4.79 ×10 −4 1.09 ×10 −3 2.50 ×10 −3 m
Table 5.3 – Variables de référence associées
Lorsque les variables seront exprimées sans unité, il suffira de multiplier les valeurs calculées