Etude des modèles de turbulence à quatre équations de transport pour la prévision des écoulements turbulents faiblement chauffés

Other literature type French OPEN
Daris, Thomas (2002)
  • Subject: Turbulence | Modèle de turbulence | Flux de chaleur turbulent | Viscosité turbulente | Nombre de Prandtl turbulent | Équations de transport | Couche limite | Écoulement homogène | Loi logarithmique | Loi en racine | Frontière extérieure | 629.132

Cette thèse traite des modèles de turbulence à quatre équations de transport pour la prévision des flux de chaleur turbulents. Des modèles du type k ‒ ψ, k[indice ϑ] ‒ ψ[indice ϑ] sont considérés (ψ = k[indice a]ε[indice b] et ψ[indice ϑ] = k[exposant p, indice ϑ]ε[exposant q, indice ϑ]). Des contraintes ont été développées sur les constantes du modèle de manière à satisfaire certains comportements physiques de base : écoulements isotropes, homogènes cisaillés, de couche limite soumise ou non à un gradient de pression et de similitude. Une étude des modèles existants dans la littérature a montré qu'ils sont incapables de satisfaire toutes les contraintes, justifiant le développement d'un nouveau modèle. Un modèle de la forme k ‒ kL, k[indice ϑ] ‒ k[indice ϑ]L[indice ϑ] a été développé. Les constantes du modèle ont été fixées d'après les contraintes déjà définies. Le modèle complet a d'abord été appliqué sur les écoulements de similitude. Des tests du modèle dynamique k ‒ kL effectués avec le code elsA ont montré les excellentes performances du modèle qui s'est avéré meilleur que la plupart des modèles existants. This thesis deals with four-equation turbulence models for turbulent heat flux predictions. k ‒ ψ, kϑ - ψϑ models are considered (ψ = ka εb et ψϑ = kpϑ εqϑ). Relations on the modelling constants are analytically derived to force the model to respect some basic physical features : isotropic flows, homogeneous shear flows, boundary layers with none or moderate pressure gradient and self-similar flows. A study of existing models has shown that they are not able to respect all constraints, which justifies the need of a new model. A new k ‒ kL, kϑ ‒ kϑ Lϑ model has been developed. Modelling constants have been prescribed through previous constraint requirements. This new model has been first applied to self-similar flows. The is k ‒ kL dynamic part has been used in elsA software and has shown better results than most of existing models.
Share - Bookmark