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Adaptation de maillages pour des écoulements visqueux en turbomachine et aéro-externe

Participants : Frédéric Alauzet, Loïc Frazza, Adrien Loseille [correspondant] .

Calcul

Les principes d'une adaptation pour les écoulements Navier-Stokes turbulents ont été validés sur des calculs de turbomachine. Pour ce faire nous avons tout d'abord traité les particularités liées aux calculs en turbomachine:

• Les aubes présentent en général une périodicité par rotation, on ne simule donc qu'une période afin d'alléger les calculs. Il faut donc traiter cette périodicité de façon appropriée dans le code CFD et l'adaptation de maillage.

• Afin de prendre en compte la rotation des pales sans employer de maillages mobiles et simulations instationnaires on peut se placer dans le référentiel tournant de l'aube en corrigeant les équations.

• Les écoulements en turbomachine sont des écoulements clos, les conditions limites d'entrée et de sortie ont donc une influence très forte et peuvent de plus se trouver très près de la turbine afin de simuler la présence d'autres étages en amont ou en aval. Des conditions limites bien précises ont donc été développées afin de traiter correctement ces effets.

Adaptation

Pour l'adaptation de maillages deux particularités doivent ètre traitées ici, la périodicité du maillage et la couche limite turbulente. En toute dimemsion, la couche limite a donc été traitée par des techniques d'adaptation. Le maillage est adapté dans le volume en utilisant la Hessienne du Mach de l'écoulement comme senseur. La périodicité est traitée en utilisant un noyau non-manifold de logiciel de remaillage Feflo.a .

Ces développements ont été présentés dans plusieurs conférences internationales et sont détaillés dans la thèse de Loïc Frazza [1], et dans le cadre d'une collaboration avec Safran Tech.