Méthode innovante pour le calcul de la transition laminaire-turbulent dans les codes Navier-Stokes

Other literature type French OPEN
Content, Cédric (2011)
  • Subject: Transition laminaire-turbulent | Couche limite | Codes Navier-Stokes | Géométries complexes | 532

L’objectif du travail présenté est d’intégrer, à partir du modèle proposé par F. Menter, un modèle pour la transition laminaire-turbulent en approche RANS dans le code elsA de l’ONERA. Ce modèle a été étendu aux écoulements compressibles, sur parois mobiles ou encore sujets aux instabilités transversales (crossflow en anglo-saxon). Une étude paramétrique avec le code de couche limite 3C3D sur plusieurs cas de référence représentatifs d’écoulements aussi bien externes qu’internes, a été réalisée pour calibrer la prévision de la transition longitudinale. Le modèle ainsi fermé a été soumis à plusieurs cas tests d’écoulements externes afin d’en évaluer la robustesse et la précision. La démarche utilisée précédemment pour la transition longitudinale a été reprise pour prendre en compte la transition par modes d’instabilité transversale avec ce modèle. Dans un premier temps, la recherche d’un paramètre représentatif du crossflow et de son critère associé à partir de grandeurs locales a été effectuée en vue d’obtenir une modélisation de ce type de transition compatible avec les contraintes du modèle. Puis, cette modélisation a été intégrée dans le code 3C3D pour en effectuer la calibration sur des cas de cylindres d’envergure infinie placés en flèche. The goal of this work is to introduce a local correlation-based transition model in the ONERA’s Navier-Stokes code elsA. Compressibility effects were included in order to cover the important domain of transonic flows. This model was also extended to transitional flows on moving walls or controlled by crossflow instability. A parametric study with the boundary layer code 3C3D was run on several test cases representative of both external and internal flows in order to close the model for streamwise transition. The resulting model was then tested for several external flows to validate its robustness and the quality of its predictions. Steps used previously for the streamwise transition were reproduced in order to allow the model to take into account transition due to crossflow instability. First, local formulations of a parameter representative of this instability and its associated criteria were searched in order to simulate this kind of transition under model’s constraints. Then this last improvement was implemented in the 3C3D code to calibrate it in the case of infinite swept cylinders.
Share - Bookmark