High Order Large Eddy Simulations of the flow over Complex Geometries: Application of the flow over an automotive vehicle

SIMULATIONS DES GRANDES ÉCHELLES DE HAUTE PRÉCISION D'ÉCOULEMENTS AUTOUR DE GEOMETRIES COMPLEXES : APPLICATION A UN MODELE DE VEHICULE AUTOMOBILE

Matthieu Minguez (1)

1 M2P2 - Modélisation et Simulation Numérique (en mécanique des fluides)

In this study, we present High-order Large Eddy Simulation (LES) of high Reynolds number turbulent ows over complex geometries. The Spectral Vanishing Viscosity technique (SVV) allows taking into account the energetic transferts to unresolved scales preserving the spec-tral accuracy of the approximation. A near wall correction of the model has been developed allowing a more accurate estimation of the complex energetic phenomena developing in the boundary layers. This local treatment is validated on the well documented test case of the fl ow over the square cylinder at Reynolds 21400. Finally, the SVV-LES methodology is extended to the more complex flow over a simpli ed reference car model, the Ahmed body, at Reynolds 8322 and 768000. The results show an accurate description of the vortical structures developing in the wake. The comparisons of the turbulence statistics are in good agreement with the experiments of reference. A more frequent use of this LES methodology can be consequently hopped for these kind of industrial flows.

On s'intéresse à la modélisation numérique par méthode spectrale tridimensionnelle d'écoulements à haut nombre de Reynolds autour de géométries complexes. Une approche de type Simulation des Grandes Echelles est rendue possible par l'utilisation d'une technique de Viscosité Spectrale Evanescente (SVV) permettant de prendre en compte les transferts d'énergie vers les échelles non résolues tout en préservant la précision spectrale de l'ap-proximation. Une correction de proche paroi du modèle SVV (SVV-NW) a été développée permettant une meilleure prise en compte des phénomènes énergétiques complexes siégeant dans les couches limites. Ce traitement local est tout d'abord validé sur l'écoulement autour du cylindre à section carrée à Reynolds 21400, très bien documenté. Finalement, la méthodologie SVV-LES est appliquée à l'écoulement plus complexe autour d'un modèle de véhicule simpli fié, le corps d'Ahmed, pour des Reynolds de 8322 et 768000. Les résultats obtenus permettent une très bonne identi cation des structures tourbillonnaires présentes dans l'écoulement. Les quantités statistiques de la turbulence, en bon accord avec les résultats expérimentaux de référence, laissent espérer une utilisation plus régulière de cette méthodologie dans des con gurations d'écoulements industriels.

Mots clés: Large Eddy Simulation; Spectral Method; Wake; Aerodynamic

Mots clés: Simulation des Grandes Echelles; Méthode Spectrale; Sillage; Aérodynamique

Domaines: Modélisation et simulation; Mécanique des fluides [physics.class-ph]; Mécanique des fluides [physics.class-ph]

Matthieu Minguez. SIMULATIONS DES GRANDES ÉCHELLES DE HAUTE PRÉCISION D'ÉCOULEMENTS AUTOUR DE GEOMETRIES COMPLEXES : APPLICATION A UN MODELE DE VEHICULE AUTOMOBILE. Modélisation et simulation. Aix-Marseille Université, 2008. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00788551⟩