Développement d'une nouvelle condition aux limites pour l'écoulement d'une bulle de décollement dans une simulation numérique directe

Résumé

Comprendre le phénomène de décollement et de rattachement de la couche limite, bulle de décollement, est d’un grand intérêt. En effet, le décollement de la couche limite est l’une des limites dans l’amélioration des propriétés de plusieurs dispositifs aérodynamiques comme les ailes d’un avion ou les aubes de turbines. Malgré de nombreuses études sur les écoulements séparés, la compréhension de la zone comprise dans la bulle de décollement n’est pas encore correctement comprise. De plus dans la plupart de ces études, la séparation de la couche limite est induite par la géométrie (presence d’une arête vive). Or dans le cadre de certaines applications industrielles, c’est la forme de la surface (profil d’aile par exemple) qui génère un gradient de pression défavorable qui lui peut induire une séparation de la couche limite. Ainsi, pour pouvoir séparer les effets de la forme de la surface (arêtes vives) et ceux du gradient de pression, il faudrait pouvoir simuler une bulle de décollement induite par un gradient de pression adverse uniquement. Pour cela, nous avons fait le choix d’étudier une bulle de décollement induite par un gradient de pression adverse sur une plaque plane. L’objectif principal de ce travail a été de développer une condition aux limites incompressible et irrotationnelle qui est compatible avec la structure du code Incompact3d et la simulation d’une bulle de décollement. Pour valider cet objectif, nous avons utilisé une approximation obtenue à l’aide de la théorie des écoulements potentiels pour développer notre condition aux limites. Nous avons ensuite effectué une validation de cette condition et une brève étude la bulle de décollement. Les résultats obtenus lors de cette étude sont dans l’ensemble en accord avec ceux obtenus à l’aide d’une simulation directe par Na & Moin (1998).

Date	6 sept. 2017
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Louis Dufresne (Directeur(-trice)) & Julien Weiss (Codirecteur(-trice))