Etude de l'interaction choc/turbulence/combustion en écoulement cisaillé réactif : analyse des jets réactifs fortement sous détendus / Romain BUTTAY  

Titre : Etude de l'interaction choc/turbulence/combustion en écoulement cisaillé réactif : analyse des jets réactifs fortement sous détendus Type de document : thèse Auteurs : Romain BUTTAY, Auteur ; Arnaud MURA, Directeur de thèse ; Guillaume LEHNASCH, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Yves D'ANGELO, Rapporteur ; Christian TENAUD, Rapporteur ; Fabien ANSELMET, Examinateur ; Ashwin CHINNAYYA, Examinateur ; Laurent GOMET, Examinateur ; Yann MOULE, Examinateur Importance : 212 p. Note générale : NNT 2015ESMA0009 Remerciements Table des matières Liste des tableaux Table des figures Liste des symboles Annexes Bibliographie Résumé Mots clés Catégories : Aérodynamique supersonique Compressibilité Ecoulement cisaillé Mélanges (chimie) Moteurs-fusées Simulation par ordinateur Turbulence Résumé : INTRODUCTION PHENOMENOLOGIE Introduction Jets compressibles Phénoménologie du mélange scalaire passif Allumage et combustion PRESENTATION DE L'OUTIL NUMERIQUE Introduction Equations et modèles mathématiques Méthodes numériques Critères de stabilité numérique Vérifications numériques du code CREAMS Récapitulatif SIMULATION DE JETS FORTEMENT SOUS-DETENDUS D'AIR Introduction Description des configurations étudiées Vérification des calculs Comparaison des deux niveaux de résolution Etude de la structure globales de jet Champ scalaire : mélange turbulent Interaction entre le champ de vitesse et le champ scalaire Influence des termes à masse volumique variable Conclusion SIMULATIONS DE JETS INERTES D'HYDROGENE FORTEMENT SOUS-DETENDUS Introduction Description de la configuration Vérification des deux cas de calcul Etude de la structure macroscopique du jet Analyse du mélange aux petites échelles Effet de la prise en compte des termes de transport détaillés Conclusion ALLUMAGE ET COMBUSTION DE JETS D'HYDROGENE FORTEMENT SOUS-DETENDUS Introduction Propension du jet d'hydrogène à l'allumage Allumage forcé du jet d'hydrogène central Allumage de type moteur fusée Conclusion CONCLUSION ET PERSPECTIVES En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01236072

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Etude numérique de l'influence de l'impact d'une onde de choc et d'un transfert de chaleur sur une couche limite en développement / Muhammad, Farrukh SHAHAB  

Titre : Etude numérique de l'influence de l'impact d'une onde de choc et d'un transfert de chaleur sur une couche limite en développement Type de document : thèse Auteurs : Muhammad, Farrukh SHAHAB, Auteur ; Pierre COMTE, Directeur de thèse ; Thomas, B. GATSKI, Directeur de thèse ; Guillaume LEHNASCH, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Nikolaus, A. ADAMS, Rapporteur ; Christian TENAUD, Rapporteur ; Bertrand AUPOIX, Examinateur ; Jean-Paul DUSSAUGE, Examinateur ; Eric GARNIER, Examinateur Année de publication : 2011 Importance : 190 p. Note générale : NNT 2011ESMA0020 Dedication Acknowledgements Résumé Abstract Contents Nomenclature List of figures List of tables Appendices References Mots clés Langues : Anglais (eng) Catégories : Aérodynamique supersonique Couche limite turbulente Décollement des écoulements Ondes de choc Simulation par ordinateur Thermocinétique Résumé : INTRODUCTION BIBLIOGRAPHIC REVIEW Historical background : at a glance Types of SWBLI Salient features of SWBLI NUMERICAL METHODOLOGY Navier-Stokes equations Spatial discretization and time integration STATISTICAL CHARACTERISTICS OF A SUPERSONIC TURBULENT BOUNDARY LAYER Introduction Problem definition Results validation Mean field analysis Turbulent field analysis Summarizing comments POST-SHOCK DOWNSTREAM EVOLUTION OF TURBULENT BOUNDARY LAYER Introduction Problem definition Velocity field analysis Thermal field analysis Summarizing comments CHARACTERISTICS OF TURBULENT BOUNDARY LAYER IN THE CENTRAL INTERACTION REGION Evolution of mean flow along the interaction region Evolution of turbulence properties along the interaction region Summarizing comments CONCLUSIONS AND PERSPECTIVES SYNTHESE DE L'ETUDE En ligne : http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00665791

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Étude numérique de l’interaction choc/couche limite en géométrie de révolution / Tamon NAKANO  

Titre : Étude numérique de l’interaction choc/couche limite en géométrie de révolution Type de document : thèse Auteurs : Tamon NAKANO, Auteur ; Éric GONCALVES DA SILVA, Directeur de thèse ; Guillaume LEHNASCH, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Paola CINNELLA, Rapporteur ; Abdellah HADJADJ, Rapporteur ; Arnaud MURA, Examinateur ; Christian TENAUD, Examinateur Importance : 182 p. Note générale : NNT 2018ESMA0013 Table des matières Remerciements Table des figures Liste des tableaux Nomenclature Bibliographie Résumé Mots clés Catégories : Aérodynamique supersonique Cône Couche limite turbulente Décollement des écoulements Ecoulement instationnaire (dynamique des fluides) Géométrie cinématique Ondes de choc Résumé : INTRODUCTION Contexte et problématique Interactions choc/couche limite : considérations générales Le cas de la rampe de compression supersonique Rampe de compression en géométrie cylindrique Objectifs et plan de la thèse OUTILS DE SIMULATION NUMÉRIQUE Équations générales du problème Traitement de la géométrie curviligne Discrétisation spatiale et temporelle Condition aux limites Validation de la méthode numérique Validation sur un cas test de diffraction acoustique Diffraction d'une source harmonique par un cylindre Taylor Green vortex Interaction choc/tourbillon Conclusions ZONE EN AMONT DE L'INTERACTION Description et configuration des calculs Caractérisation de la zone de transition et croissance de la couche limite Effet de courbure sur la structure de la turbulence Contraintes turbulentes et tenseur d'anisotropie Synthèse ÉTUDE DE LA ZONE D'INTERACTION Topologie globale qualitative Paramètres intégraux Champs moyens Champ turbulent Structure azimutale de la zone d'interaction Bilan DYNAMIQUE INSTATIONNAIRE DE L'INTERACTION Description globale qualitative Caractérisation du mouvement de choc Activité tourbillonnaire à travers la zone d'interaction Structure du champ de pression pariétale Conclusion SYNTHÈSE ET PERSPECTIVES En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02007333

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High-Order Numerical Methods for Shock-Bubble Interaction Computations / Ksenia KOZHANOVA  

Titre : High-Order Numerical Methods for Shock-Bubble Interaction Computations Titre original : Méthodes numériques d’ordre élevé pour la simulation d’interactions choc-interface Type de document : thèse Auteurs : Ksenia KOZHANOVA, Auteur ; Éric GONCALVES DA SILVA, Directeur de thèse ; Yannick HOARAU, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Philippe HELLUY, Rapporteur ; Alistair REVELL, Rapporteur ; Christian TENAUD, Rapporteur ; Ashwin CHINNAYYA, Examinateur ; Marica PELANTI, Examinateur Année de publication : 2022 Importance : 118 p. Note générale : NNT 2022ESMA0001 Remerciements Résumé étendu Contents Appendices References Abstract Keywords Catégories : Analyse numérique Bulles:Dynamique Écoulement diphasique Equations, Systèmes d':Solutions numériques Ondes de choc Simulation, Méthodes de Tubes à choc Résumé : INTRODUCTION AND BACKGROUND The context of a shock-induced bubble collapse Basic numerical methods High-order numerical methods Stretched mesh and numerical methods Objectives and outline of the thesis MATHEMATICAL MODEL AND BASIC DISCRETIZATION Mathematical model Basic discretization Inlet and outlet boundary conditions Synthesis HIGH-ORDER NUMERICAL METHODS High-order numerical methods overview Piecewise parabolic method Monotonicity preserving method Weighted essentially non-oscillatory method Synthesis NUMERICAL VALIDATION Methodology 1D shock-tube problem 1D Expansion tube with initial velocity |u0|=2 m/s 1D Expansion tube with initial velocity |u0|=100 m/s Synthesis 2D air-helium shock-bubble interaction Conclusion 2D SHOCK-INDUCED BUBBLE COLLAPSE Bubble collapse in a free-field Bubble collapse near a wall Synthesis MESH STRETCHING Non-uniform mesh overview Evaluation of distribution functions Construction of one-dimensional stretching functions WENO formulation for non-uniform mesh 2D COMPUTATIONS ON NON-UNIFORM MESH Air-helium shock-bubble interaction Bubble collapse in a free-field Bubble collapse near a wall Synthesis 3D COMPUTATIONS ON NON-UNIFORM MESH 3D SCB solver Bubble collapse near a wall, Psh = 1200 bar Bubble collapse near a wall, Psh = 353 bar Synthesis GENERAL CONCLUSION AND PERSPECTIVES General conclusion Perspectives En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03666688

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Modélisation hybride RANS/LES d'écoulements massivement décollés en régime turbulent. Etude des corrélations pression/vitesse et confrontation à l'expérimentation / Thanh Tung TRAN  

Titre : Modélisation hybride RANS/LES d'écoulements massivement décollés en régime turbulent. Etude des corrélations pression/vitesse et confrontation à l'expérimentation Type de document : thèse Auteurs : Thanh Tung TRAN, Auteur ; Jacques BORÉE, Directeur de thèse ; Rodolphe PERRIN, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Marianna BRAZA, Rapporteur ; Christian TENAUD, Rapporteur ; Marc GOHLKE, Examinateur ; Peter JORDAN, Examinateur Année de publication : 2012 Importance : 220 p. Note générale : NNT 2012ESMA0001 Remerciements Résumé Abstract Table des matières Annexes Table des figures Liste des tableaux Bibliographie Mots clés Langues : Français (fre) Catégories : Pression Processus stochastiques Tourbillons (mécanique des fluides) Résumé : INTRODUCTION Configuration Caractéristiques d'écoulement - Littérature Liens avec la pression Synthèse des outils d'analyse des structures cohérentes Objectif de travail de thèse OUTILS POUR LA SIMULATION ET L'ANALYSE Méthode numérique Les modèles utilisés Outils pour l'analyse PREMIERE ANALYSE DE SIMULATION. COMPARAISON A L'EXPERIENCE Paramètres numériques Analyse statistique COMPARAISON CALCUL/EXPERIENCE POUR LES STRUCTURES DE GRANDES ECHELLES INSTATIONNAIRES. LIEN PRESSION/VITESSE Extraction des structures à grande échelle Estimation des structures à grande échelle à partir de la pression pariétale Synthèse du chapitre STRUCTURES TRIDIMENSIONNELLES, LEUR EVOLUTION ET LIEN A LA PRESSION PARIETALE Structure 3D estimée à partir de la pression pariétale Structure 3D estimée à partir de la vitesse Contribution 3D estimée à la pression pariétale Synthèse du chapitre CONCLUSION Synthèse générale Perspectives En ligne : http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00671130

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Simulations des grandes échelles du processus de décrochage par éclatement de bulbe de décollement laminaire / Nicolas ALFEREZ  

Titre : Simulations des grandes échelles du processus de décrochage par éclatement de bulbe de décollement laminaire Type de document : thèse Auteurs : Nicolas ALFEREZ, Auteur ; Eric LAMBALLAIS, Directeur de thèse ; Ivan MARY, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Xavier GLOERFELT, Rapporteur ; Michel VISONNEAU, Rapporteur ; Lionel LARCHEVEQUE, Examinateur ; Christian TENAUD, Examinateur Année de publication : 2014 Importance : 215 p. Note générale : NNT 2014ESMA0004 Remerciements Table des matières Table des figures Introduction générale Bibliographie Résumé Mots clés Catégories : Couche limite:Contrôle Décollement des écoulements Ecoulement instationnaire (dynamique des fluides) Simulation des grandes échelles Simulation par ordinateur Turbulence Résumé : CONTEXTE ET ENJEUX Aérodynamique de profil d'aile Généralités sur le décrochage Rappel sur la couche limite turbulente en équilibre, sans gradient de pression La couche limite à l'extrados : zone de déséquilibre Méthodes de calcul du décrochage Conclusions METHODES NUMERIQUES Système d'équation de Navier-Stokes Discrétisation des équations Validation de la méthode METHODLOGIE ET VALIDATION DES SIMULATIONS INSTATIONNAIRES DE L'ECLATEMENT DE BDLs Pourquoi s'intéresser à l’éclatement du BDL Méthodologie Validation des calculs de BDLs ETUDE NUMERIQUE DE L'ECLATEMENT DU BDL SUR PROFIL Naca-0012 à Rec = 10"puissance"5 Recherche de l'angle critique de décrochage statique Etude du régime permanent de l'écoulement à incidence α = 10.55° Régime permanent de l'écoulement pleinement décollé à l'extrados, α = 13.05° Régimes transitoires de décrochage CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01011273

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