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

152 Chapitre 5. Turbulence en présence d’un blocage pariétal
expliquent les écarts entre les valeurs de Re T obtenues en régime permanent pour les
spectres Si
B qui étaient pourtant tous égaux à t = 0 (Fig. 5.10(c)).
En la figure 5.11 sont représentées les évolutions spatiales de ces trois paramètres entre les
plans y = 0 de la paroi adiabatique considérée et y = π du plan médian (les résultats obtenus
pour la paroi isotherme sont sensiblement identiques). Pour les cinq spectres étudiés, chaque
paramètre prend la forme de la fonction de confinement dans la zone de forçage. Ensuite, les
valeurs se stabilisent sur une grande partie de la zone de diffusion (0.2 < y < 1.5) avant de
décroître rapidement au niveau de la surface de blocage (y < 0.2). En effet, les mécanismes de la
dissipation qui agissent en tout point du domaine réduisent le niveau d’énergie à mesure que l’on
s’éloigne de la zone forcée, en s’intensifiant notablement au niveau de la paroi où l’on constate
une augmentation significative du taux de dissipation.
(a) ̂k (b) ̂ε (c) ̂ReT
Figure 5.11 – Profils verticaux de k, ε et Re T en régime permanent (légende : Fig. 5.5)
5.3.1.2 Analyse des échelles de longueur
Les échelles de longueur caractéristiques de la turbulence définies dans le paragraphe 1.2.1.3
s’expriment en fonction de l’agitation turbulente et du taux de dissipation. C’est la raison pour
laquelle, les échelles η, λ T et L T possèdent aussi des moyennes d’ensemble constantes durant les
simulations (Fig. 5.12). Les résultats montrent que plus le nombre de Reynolds de turbulence est
(a) η(t) (b) λ T (t) (c) L T (t)
Figure 5.12 – Évolution des moyennes d’ensemble de η, λ T et L T (légende : Fig. 5.5)