Modélisation de l’écoulement de l’air

Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE I :L’AERODYNAMIQUE, UNE SCIENCE AU SERVICE DE L’AUTOMOBILE
1.1 Introduction
1.2 Modélisation de l’écoulement de l’air
a)Torseur aérodynamique
-Généralités
-Dans l’automobile
b) Coefficient des forces et des moments
c) La relation d’ONORATO
d) Les composantes de la trainée
-La traînée de forme
-La traînée de frottement
-La traînée induite
-La traînée d’interférence
-La traînée interne
e) Corps profilés/corps mal profilés : impact
f) Processus de décollement
-Structures élémentaires de l’écoulement décollé bidimensionnel
-Aspect instationnaire
-Instabilité de Kelvin-Helmholtz, et « Pairing
-Battement de la couche cisaillée
-Oscillation de la zone de recirculation
1.3 le contrôle du décollement
a) Contrôle passif
-l’optimisation de forme
– Appendices aérodynamique
-Générateur de vortex
-Adjonction de parois poreuses
-Soufflage tangentiel
b) Contrôle actif
-Ailerons rétractables et les générateurs de vortex
-Les parois mobiles
-Actionneur plasma
-Jet synthétique
CHAPITRE II:MODELISATION DE LA TURBULENCE
II.1. Introduction
II.2. Turbulence dans un écoulement
-Le nombre de Reynolds
II.3. Le détachement tourbillonnaire dans un sillage
a) Nombre de Strouhal
b) Allée de Bénard-Karman
II.4. Instabilités de Kelvin-Helmholtz et couche de cisaillement
a) Structure de la couche limite turbulente
b) Région interne
-Sous-couche visqueuse
-Région de tampon (buffer layer
-Région inertielle logarithmique
c) Région externe
II.5. Échelles de la turbulence et cascade de Kolmogorov
II.6. Simulation des écoulements turbulents
a) La Simulation Numérique Directe (DNS
b) La Simulation des Grandes Echelles (LES
c) La simulation RANS
II.7. Mise en équations
a) Equation de continuité
b) Equation de quantité de mouvement ( de Navier Stokes
c) Equations et contraintes de Reynolds
-Equations
d) Equation d’énergie
e) Problème de la fermeture
-Modèle k-ε
-Equation de l’énergie cinétique
-L’équation de transport de taux de dissipation de l’énergie cinétique turbulente
-Modèle ω−K
-modèle ω−kSST
CHAPITRE III : RESOLUTION NUMERIQUE
III. 1 Qu’est-ce que la CFD
III.2 Méthodes numériques
a) Méthode des volumes finis
b) Intégration des équations de transport
c) discrétisation spatiale
d) Algorithme de couplage vitesse pression
e) sous relaxation
II.3. Notice d’utilisation de Gambit
a) Menu création des éléments de la géométrie
-Menu point
-Menu ligne
-Menu maillage
b) Choix du type de maillage
-Maillage structuré (quadra /hexa
-Maillage non structuré (tri/tétra
c) Conditions aux limites
III.4. Notice d’utilisation de Fluent
a) Choix du schéma de discrétisation
b) Initialisation
c) Les critères de convergence
CHAPITRE IV :RESULTAT ET DISCUSSIONS
1. Géométrie, conditions aux limites et Approches numériques
2. Résultats et Interprétations
a) Choix du maillage
b) Structure de l’écoulement sans contrôle
c) Structure de l’écoulement avec contrôle
-Comparaisons des lignes de courant
-Vecteurs de Vitesse
-contours de pression
-coefficient de pression (cp
CONCLUSION
BIBLIOGRAHIQUE