Modélisation des effets de compressibilité dans les approches RANS // Compressibility effect modeling in RANS approaches

Les effets de compressibilité sur les écoulements turbulents sont le plus souvent pris en compte au travers de l’hypothèse de Morkovin et l’introduction de la masse volumique dans les quantités transportées des équations du mouvement. En conséquence les modèles de turbulence, développés avec des hypothèses d’incompressibilité, sont utilisés tels quels, sans correction particulière. Pour des écoulements à grand nombre de Mach, et notamment les écoulements hypersoniques avec parois froides, des effets compressibles peuvent néanmoins se faire sentir sur la turbulence et il convient dès lors de disposer de corrections dans les modèles de turbulence servant à décrire le mouvement fluide.Jusqu’à récemment, les corrections usuellement utilisées, développées il y a plusieurs dizaines d’années, ne répondaient que partiellement aux problèmes constatés. Grâce à l’émergence de données DNS sur des écoulements à fort nombre de Mach, des travaux récents ont pu revisiter ces corrections dans le cadre d’un modèle RANS EVM (Eddy Viscosity Model) de type k-w. Ces nouvelles corrections correspondent en fait aux effets de quatre termes non modélisés dans les équations de transport des scalaires turbulents. En reprenant l’analyse des données DNS, complétées par de nouvelles, on se propose de reprendre la modélisation des effets de compressibilité en tentant de fermer les différents termes des équations. Ainsi, on envisage de développer des modèles RSM (Reynolds Stress Model) et EVM prenant en compte les différents effets compressibles.

Pôle fr : Direction des Applications Militaires
Pôle en : Military Applications
Département : DSGA
Service : DSGA
Date de début souhaitée : 01-10-2025
Ecole doctorale : Mécanique, Energétique, Génie Civil, Procédés (MEGEP)
Directeur de thèse : CHEDEVERGNE Francois
Organisme : ONERA
Laboratoire : DMPE

Financement public/privé

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Département : DSGA
Service : DSGA

Ecole d'ingénieur et/ou M2R spécialité mécanique des fluides