| Simulation numérique aux grandes échelles du contrôle de l'interaction onde de choc/couche limite au moyen de micro-générateurs de vortex (Large-eddy simulation of the control of shock wave/boundary layer interaction by means of micro-vortex generators) Grébert, Arnaud 2018-12-21 Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace | ||
| Directeur(s) de thèse: Jamme, Stéphane; Joly, Laurent Laboratoire : Département Aérodynamique, Energétique et Propulsion -DAEP (depuis 2007) Ecole doctorale : Mécanique, Energétique, Génie civil et Procédés -MEGeP Classification : Sciences de l'ingénieur | ||
Mots-clés : Simulation numérique aux grandes échelles, Micro-générateur de vortex, Interaction onde de choc/couche limite Résumé : L’interaction entre une onde de choc oblique et une couche limite turbulente (IOCCL) est une situation fréquemment rencontrée dans le domaine des écoulements compressibles d’intérêt applicatif. L’IOCCL est le siège d’instationnarités à basse fréquence qui engendrent d’importantes fluctuations de pression pariétale et cette thèse s’intéresse à l’étude de dispositifs de contrôle passif de type micro-générateur de vortex (mVG) pour réduire, voire supprimer, ces effets indésirables de l’IOCCL. Des simulations numériques aux grandes échelles (LES) ont été réalisées en se basant sur une configuration expérimentale deWang et al. (2012) relative au contrôle de l’IOCCL par des micro-rampes, avec un nombre de Mach de M = 2.7 et un nombre de Reynolds de Re× = 3600. L’utilisation de ces dispositifs de contrôle se traduit par une réorganisation de la zone de recirculation en brisant l’homogénéité dans la direction transverse de l’écoulement, et en induisant un changement au niveau du mouvement du pied de choc réfléchi qui présente une zone d’excursion fortement impactée par le sillage des micro-rampes. Des simulations complémentaires portant sur trois nouvelles configurations de micro-rampes possédant des caractéristiques géométriques différentes de celle du cas de référence ont permis de dresser un bilan de l’efficacité de ces dispositifs sur le contrôle de l’IOCCL en confrontant l’effet de mVGs de taille réduite à celui de mVGs de taille plus conventionnelle. Résumé (anglais) : Because it is ubiquitous in high Mach number internal and external flow of interest in aeronautical applications, shock wave/turbulent boundary layer interaction (SBLI) is characterised by a low-frequency unsteadiness which generates large wall-pressure fluctuations that can occur at the resonant frequency of the structures. This work is devoted to the study of passive flow control devices such as microramp vortex generators (mVGs) to alleviate these detrimental effects of SBLI. Large-eddy simulations (LES) have been performed based on an experimental configuration by Wang et al. (2012) of a SBLI under the influence of microramps at a Mach number of M = 2.7 and a Reynolds number of Re× = 3600. The use of microramps has been shown to enable a reorganisation of the recirculation zone by breaking the spanwise homogeneity of the interaction, yielding to a change of the reflected shock foot back and forth motion along the span. Additional simulations on three new configurations allowed to assess the effectiveness of microramps in controlling the SBLI by comparing reduced size mVGs with more conventional ones. Langue : Français | ||
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