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

Chapitre 5. Turbulence en présence d’un blocage pariétal 167
(a) ˜T u
(b) ˜T v
(c) ˜P u
(d) ˜P v
rouge : T w = 1000 K, vert : T w = 2000 K et bleu : T w = 4000 K
Figure 5.30 – Corrélations des fluctuations température-vitesse et pression-vitesse pour différentes
parois chaudes à t = 30
5.4.3 Interprétations des résultats
5.4.3.1 Positionnement des résultats
L’analyse des corrélations doubles de vitesse et des termes ε ii et Π ii du bilan des tensions
de Reynolds a permis de confirmer les capacités du code à simuler efficacement les phénomènes
turbulents au voisinage d’une surface de blocage cinématique. En effet, les résultats obtenus
rejoignent ceux établis par Perot & Moin [47] et Bodart [7] dans le cadre d’une paroi adhérente et
adiabatique. L’introduction d’une condition de paroi isotherme permet alors d’étudier l’influence
de gradients thermiques sur l’écoulement turbulent.
5.4.3.2 Effets d’amortissement relatif à la condition d’adhérence
La condition d’adhérence imposée par la nullité du champ des vitesses à la paroi se traduit
par l’occurrence des mécanismes liés à l’amortissement et au blocage cinématique avancée par
Hunt et Graham [24]. Lors de ces simulations, nous avons confirmé l’existence d’une sous-couche
visqueuse dont la taille dépend à la fois du nombre de Reynolds de turbulence et du nombre
d’onde κ e . L’étude des différentes configurations d’écoulements obtenues en modifiant les caractéristiques
du spectre Passot-Pouquet utilisé a permis d’identifier les phénomènes à l’origine du
rétrécissement de cette sous-couche :