Contribution à la modélisation numérique des flammes turbulentes : comparaison DNS-EEM-Expériences

• Main Author: Albin, Eric
• Language: fra
• Published: INSA de Rouen 2010
• Subjects: [PHYS] Physics; [PHYS] Physique; Sorties acoustiques; Différence finies; Simulation numérique directe; Flammes en expansion; Grilles décalées
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00557908; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/55/79/08/PDF/albin2010phd.pdf

La dynamique des flammes de prémélange est étudiée par deux approches numériques différentes. La première résout les équations compressibles de Navier-Stokes avec une chimie simplifiée (DNS). Afin de réduire les coûts de calcul, nous analysons et développons un schéma numérique à grille décalée. Le traitement des ondes acoustiques aux sorties est connu pour rendre les flammes cylindriques légèrement carrées. Ces déformations non-physiques sont expliquées en mettant en évidence la modélisation insuffisamment précise de l'accélération du fluide lorsque l'écoulement est oblique à la sortie. Une étude paramétrique et statistique de flammes turbulentes est menée en 2D et une simulation parallèle 3D est réalisée dans un domaine de (3cm)3. En considérant la flamme infiniment mince, l'approche EEM diminue considérablement les coûts de calcul. Les mêmes simulations sont réalisées et comparées aux résultats de DNS pour tester la capacité du modèle EEM à fournir des résultats quantitatifs.