École Nationale Supérieure de
Techniques Avancées

Résumé

Ce stage de recherche s’est focalisé sur la simulation numérique d’un écoulement compressible instationnaire dans un conduit en forme de S (S-duct), en utilisant la méthode Lattice Boltzmann (LBM) avec le modèle Large Eddy Simulation pour modéliser la turbulence. Le S-duct est d’une grande importance dans les domaines de l’aérospatiale, de l’aéronautique et de l’automobile, étant représentatif de plusieurs phénomènes aérodynamiques complexes. L’objectif du stage était de valider le code en le comparant à des données expérimentales et de lui déterminer une configuration optimale de paramètres. Les résultats ont montré que certains paramètres, tels que le coefficient de gradient de pression et le modèle de conservation de masse, avaient peu d’impact sur les résultats. En revanche, d’autres paramètres ont eu un impact significatif : un maillage plus fin a conduit à un écoulement plus stable mais avec une dissipation accrue d’énergie; l’ajout artificiel de turbulence a amélioré le mélange de l’écoulement, mais a également entraîné une proximité accrue avec les parois et un recollement plus rapide après décollement ; enfin, un paramètre de lissage (STR) très élevé a complètement supprimé la zone de détachement et de recirculation, éloignant ainsi considérablement les résultats de l’expérimentation. Ce stage a permis de mieux comprendre l’influence des paramètres sur la simulation numérique de l’écoulement dans le S-duct et d’obtenir des informations essentielles pour une optimisation future du modèle. Il participe ainsi à la validation d’un algorithme qui est récent et innovant en écoulement turbulent et géométrie complexe.