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Languages: French
Types: Article
Subjects: Transition laminaire-turbulent, Codes Navier-Stokes, Géométries complexes, 532, Laminar-turbulent transition, Navier-Stokes codes, Complex geometries
Le but du travail présenté est d’implanter des critères de transition robustes et applicables à des géométries complexes dans le code Navier-Stokes elsA de l’ONERA. La première implantation du calcul de la transition dans elsA, de type mono-domaine, s’appuyait sur la structure de données intrinsèque du code Navier-Stokes qui est logiquement adaptée à la résolution des équations de Navier-Stokes mais pas particulièrement au traitement de la couche limite. Lorsqu’on considère des géométries complexes, couramment utilisées dans le milieu industriel, l’utilisation de maillages multidomaines devient incontournable, y compris au niveau des parois, et restreindre une paroi à un seul domaine conduit à des limitations inacceptables. Pour calculer la transition avec des critères non-locaux, il faut définir des lignes de calcul dont l’origine est située au voisinage des lignes d’attachement. Si ces lignes traversent des frontières de domaine, il est indispensable d’assurer la transmission d’information, ce qui n’était pas possible avec la première implantation du calcul de la transition dans elsA. Pour résoudre ces problèmes, une structure de données adaptée, basée sur le concept de ligne de calcul a été introduite, permettant de lever la plupart des limitations topologiques. Les difficultés liées à la précision des calculs, mises en évidence lors du projet GARTEUR AG35, ont également été considérées. Ainsi, les problèmes concernant la détection de l’épaisseur de couche limite sont analysés et les solutions retenues présentées. L’unification d’anciens critères a permis de couvrir une gamme de gradients de pression longitudinaux allant de l’écoulement accéléré aux couches limites décollées. Les effets de compressibilité y sont inclus pour couvrir l’important domaine du transsonique. Pour éviter les problèmes numériques liés à l’utilisation d’une fonction d’intermittence discontinue dans la région de transition, des solutions seront apportées. The goal of the present work is to introduce robust transition criteria in the ONERA Navier-Stokes code elsA for complex geometries application. The first implementation of transition criteria in elsA was limited to mono-domain applications because it was based on the Navier-Stokes code intrinsic data structure, which is logically adapted to the resolution of the Navier-Stokes equations but not particularly to the boundary layer treatment. When complex geometries are considered, commonly used in industrial applications, the use of multi-bloc meshes becomes unavoidable even at the wall level. Restricting a wall to a single domain then leads to unacceptable limitations. To compute transition with non-local criteria, computation lines need to be defined which origins are located near the attachment lines. If the lines cross joins between domains, it is required to ensure a transmission of information between domains, which was not possible with the first implementation of transition computation in elsA. To cancel these problems, an adapted data structure, based on the concept of computation line was introduced, allowing to avoid most of the topological limitations. The difficulties linked to the precision of the computations, highlighted within the framework of the GARTEUR AG35 project were also considered. In this manner, problems concerning the boundary layer thickness detection were analysed and the corresponding solutions are presented. The unification of previous criteria allowed to cover a large range of longitudinal pressure gradients from accelerated flows to separated boundary layers. Compressibility effects were included in order to cover the important domain of transonic flows. Solutions are presented to avoid numerical problems due to the use of a discontinuous intermittency function in the transition region.
  • No references.
  • No related research data.
  • No similar publications.

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