Précédent : Couplage fluide-structure Remonter : Résultats nouveaux Suivant : Couplage acoustique-tourbillon
Précédent : Couplage fluide-structure
Remonter : Résultats nouveaux Suivant :
Couplage
acoustique-tourbillon
Participants : Olivier Botella, Roger Peyret.
L'écoulement d'un gaz lors de la phase de compression d'un
moteur à piston est soumis à des phénomènes de rotation et de
recirculation qui ne sont pas encore complètement compris. Les
investigations numériques utilisant des modèles de turbulence,
notamment les modèles
k - 
, sont rendues difficiles par
le caractère fortement anisotropique de ces écoulements, qui est
très imparfaitement pris en compte par les modèles statistiques
actuels. Le manque d'informations de référence sur les
caractéristiques de ces écoulements turbulents, qui permettraient
de guider la modélisation et de valider ces modèles, motive la
mise au point de codes de simulation directe.
Dans le cadre de la thèse de O. Botella, une étude bidimensionnelle du problème est menée. Un code résolvant les équations de Navier-Stokes par une méthode de projection a été mis au point [[12]]. L'approximation spatiale est effectuée par une méthode spectrale de type Tchebyshev, dont les propriétés de précision permettent de représenter au mieux la complexité d'un écoulement turbulent, et l'approximation temporelle est d'ordre trois. Afin d'étudier l'écoulement prenant place durant la phase de compression d'un moteur à piston, ce code a été modifié de manière à permettre le calcul de solutions singulières des équations de Navier-Stokes. Ces singularités sont causées par la discontinuité des conditions aux limites : la vitesse prend des valeurs multiples aux points de contact entre le piston et les parois du domaine. De telles solutions singulières ont été obtenues en développant une technique de soustraction de la singularité. Cette technique a été validée avec succès pour l'écoulement de référence dans la cavité entraînée (dont les conditions aux limites comportent des singularités du même type que le problème du piston), et l'injection d'un fluide dans un canal [[16]].