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

Chapitre 6. Simulation de l’ablation en turbulence confinée 181
température. À cet égard, le spectre S T f
3 , correspondant à un écoulement pour lequel T f =
5000 K, ne semble pas satisfaisant vu que l’agitation turbulente ne cause pas d’augmentation
de la chaleur moyenne dans le fluide.
6.2.2 Bilan des tensions de Reynolds
On approfondit l’étude de l’écoulement à la paroi en analysant le comportement des termes
du bilan des tensions de Reynolds : les termes dissipatifs ε ii traduisant les effets d’amortissement
et les corrélations pression-déformation Π ii qui caractérisent les mécanismes de transferts
énergétiques inter-composantes.
6.2.2.1 Cas des spectres S A i
D’abord, les conséquences de la condition de surface et de la hausse de la température du
fluide sur l’évolution des termes ε ii et Π ii sont évaluées à l’intérieur de la zone de blocage pour
les cas S A i (Fig. 6.10).
(a) ε ii (cas S A i ) (b) Π ii (cas S A i )
Figure 6.10 – Termes du bilan des tensions de Reynolds normés par ε 0 des cas Si
A
6.2)
(légende cf.
Pour les premiers, l’élévation du montant énergétique entraîne une augmentation de la dissipation
à la paroi et une diminution de la sous-couche visqueuse. Ces conclusions étant similaires à
celles du chapitre précédent, il semble que la réaction d’ablation et la hausse de T f ne perturbent
pas outre mesure les termes de dissipation. Le comportement des seconds est lui différent si l’on
s’appuie sur les résultats obtenus en la figure 5.27. En effet dans la configuration actuelle, l’amplitude
des termes Π ii normée par ε 0 est maximale pour le cas S1
A et diminue lorsque l’agitation
turbulente augmente.
6.2.2.2 Cas des spectres S B i
En ce qui concerne les spectres Si B , les termes de dissipation sont à peu près équivalents
même si l’on note que l’augmentation rapide de la dissipation à la surface de blocage se déroule
sur une distance plus courte lorsque κ e est grand.
Ce phénomène se retrouve dans le comportement des corrélations pression-déformation étant
donné que l’action des mécanismes de transferts énergétiques intercomposantes s’effectue à une