Contribution à l'étude numérique des écoulements turbulents inertes et réactifs stabilisés en aval d'un élargissement brusque symétrique

Résumé : Ce travail est consacré à la simulation numérique des écoulements inertes et réactifs stabilisés en aval d'un élargissement brusque symétrique, alimenté par deux écoulements de canal pleinement développés d'air ou air+propane.
L'objectif est, d'une part, de tester sur une géométrie "simple", une modélisation de la combustion en écoulements turbulents et en régime de prémélange et, d'autre part, d'estimer le niveau de précision obtenue afin de pouvoir quantifier une éventuelle amélioration liée à l'utilisation de modèles plus sophistiqués. Le modèle de turbulence k-epsilon sous sa forme standard avec la loi de paroi, et le modèle de combustion du type PDF présumé, modèle CLE, ont été retenus pour nos simulations.
Une étude préliminaire du type KPP nous a permis de déduire les caractéristiques propagatives des zones de réactions moyennes à richesse constante, calculées sur la base du modèle de combustion retenu.
Dans ce travail, ont été simulés : trois écoulements inertes et trois écoulements réactifs à richesse constante pour nombres de Reynolds égaux à 25000, 50000 et 75000 et deux écoulements réactifs à richesse variable pour nombre de Reynolds 25000.
Concernant les écoulements inertes, on retrouve bien la dissymétrie observée expérimentalement des deux zones de recirculation moyennes. Pour les écoulements réactifs à richesse constante, on retrouve également la resymétrisation de l'écoulement moyen observée expérimentalement.
En revanche, la longueur des zones de recirculation moyenne est fortement sous-estimée par le calcul.
Un comportement auto-semblable dans la zone proche de l'élargissement est également retrouvé. Pour les écoulements à richesse variable, la perte de symétrie de l'écoulement moyen est bien retrouvée, mais les longueurs des zones de recirculation moyennes sont toujours sous-estimées par le calcul. Des indicateurs quantitatifs d'écart entre les résultats numériques et expérimentaux sont fournis pour les écoulements inertes et réactifs considérés, permettant à l'avenir, d'estimer le gain apporté par le recours à des simulations basées sur une évolution ou sur une amélioration de modèles physiques retenus de le cadre de cette étude.
Type de document :
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00012093
Contributeur : Bernardo Martinez-Ramirez <>
Soumis le : vendredi 7 avril 2006 - 11:20:03
Dernière modification le : jeudi 7 mars 2019 - 15:08:06
Document(s) archivé(s) le : samedi 3 avril 2010 - 21:27:43

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  • HAL Id : tel-00012093, version 1

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Bernardo Martinez-Ramirez. Contribution à l'étude numérique des écoulements turbulents inertes et réactifs stabilisés en aval d'un élargissement brusque symétrique. Sciences de la Terre. Université de Poitiers, 2005. Français. ⟨tel-00012093⟩

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