Turbulence
Unité optionnelle du Master 2 de Dynamique des Fluides et Energétique de l'Université Paris-Sud
Cours de F. Moisy (Université Paris-Sud) et S. Deck (ONERA).
Documents
(Remarque : ces transparents ne constituent pas un cours en lui-même, mais fournissent simplement des illustrations au cours qui est donné. Les animations ne sont pas incluses dans le fichier PDF).
Annales :
- Examen 2018-2019 (Mélange d'une espèce chimique dans un jet turbulent ; Enstrophie en turbulence 2D ; Simulation DNS de l'écoulement autour d'un avion)
[énoncé | corrigé]
- Examen 2019-2020 (Simulation numérique d'une couche limite turbulente ; Modèle k-l pour un écoulement cisaillé homogène ; Relaminarisation d'une turbulence de grille ; Transfert turbulent de chaleur entre deux plaques planes)
[énoncé | corrigé]
Plan du cours
- Introduction
- Importance de la turbulence (Milieux naturels, industriels, aéronautique...)
- Force de frottement, Cx, dissipation d'énergie, mélange
- Tour d'horizon des approches numériques : RANS, LES, DNS
- Equations de Reynolds (RANS)
- Moyennes d'ensemble, décomposition de Reynolds
- Equations de Reynolds et tenseur de Reynolds
- Limitations des approches RANS
- Modèles de turbulence
- Modèles de viscosité turbulente (Eddy viscosity)
- Modèles à 0 équation (longueur de mélange)
- Modèles à 1 et 2 équations (k-epsilon, k-omega, ...)
- Notions sur les modèles du 2nd ordre (RSM, Reynolds-stress models)
- Notions sur les modèles de LES (Large Eddy Simulation)
- Turbulence homogene
- Bilan d'energie ecoulement moyen - fluctuations turbulentes
- Description spectrale
- Cascade d'energie, theorie de Kolmogorov
- Notions sur l'intermittence
- Simulation des grandes échelles [Sébastien Deck, ONERA].
Bibliographie
- Hydrodynamique physique, E. Guyon, J.P. Hulin et L. Petit, Ed. CNRS, 2001 [Introductif]
- Turbulence, C. Bailly et G. Comte-Bellot, Ed. CNRS, 2003. [Complet et pédagogique]
- Turbulent flows, S. B. Pope, Cambridge University Press, 2000. [Très complet sur les modèles; nombreux exercices]
- Turbulence, P.A. Davidson, Oxford University Press, 2004. [Excellent sur l'aspect physique, assez complet sur l'aspect modèle]
- Turbulence Modeling [Un wiki très complet sur les modèles de turbulence, sur le site CFD-online]
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