these simulation numerique et modelisation de l'ecoulement autour ...

CONCLUSION GÉNÉRALE
perforation entre la paroi et le gaz de refroidissement dépend du système considéré. Le fluide qui passe
dans les perforations refroidit de manière importante la paroi mais, à cause des fortes vitesses dans la
perforation, la paroi n’a que peu d’action sur la température du fluide qui la traverse.
Les simulations isothermes et anisothermes montrent qu’un modèle pertinent pour la multiperforation
doit donc avant tout reproduire les flux non-visqueux. Un modèle homogène simple,
utilisable quel que soit le raffinement du maillage, a été proposé pour estimer les flux de quantité de
mouvement à la paroi en fonction du débit dans les perforations. Ce modèle a été validé en reproduisant
numériquement l’expérience de Miron (2005). L’effet moyen de la multi-perforation sur l’écoulement
est bien reproduit lorsque la plaque perforée est remplacée par le modèle homogène. La connaissance
de la thermique de l’écoulement apportée par nos simulations anisothermes fournit des pistes pour
compléter le modèle existant par la prise en compte des échanges thermiques à la paroi perforée. Le
modèle proposé dans cette thèse est utilisable en l’état pour des configurations anisothermes si l’on
fait l’hypothèse que la paroi est adiabatique. Il a d’ores et déjà utilisé à plusieurs reprises dans des
simulations de chambres de combustion (Boudier et al., 2007a,b; Staffelbach et al., 2007; Roux et al.,
2007).
Perspectives
La méthode de génération de données dans des cas isothermes via la simulation numérique est maintenant
bien maîtrisée. On peut désormais appliquer cette méthode générique à d’autres configurations de
multi-perforation. D’une part, la simulation d’autres points de fonctionnement permettrait d’évaluer la
dépendance des résultats aux deux paramètres principaux de notre étude : le saut de pression à travers la
plaque et les caractéristiques de l’écoulement côté aspiration (vitesse, orientation par rapport à la perforation).
D’autre part, la géométrie de la paroi peut être modifiée afin d’étudier par exemple l’effet de la
distance entre les perforations, de l’angle de perçage ou encore de la forme des trous. Notons à ce propos
que la simulation permet de tester aisément n’importe quelle géométrie, sans contrainte technologique
de perçage comme en rencontrent les expérimentateurs. Les simulations périodiques peuvent également
permettre d’étudier la « dilution giratoire ». Cette expression désigne l’utilisation de la multi-perforation
avec un angle transverse important (typiquement β = 90 ◦ ). La dilution giratoire est de plus en plus
utilisée dans les chambres de combustion modernes ; ce sujet fait actuellement l’objet d’une thèse à
l’ONERA/IMFT (Michel et al., 2007). Les simulations périodiques pourraient apporter des informations
précieuses sur cet écoulement difficile à reproduire à grande échelle.
Indiscutablement, la méthode de simulation est moins mature pour les cas anisothermes. De la
même façon que dans le cas isotherme, il serait utile d’évaluer l’impact des paramètres numériques sur
l’écoulement. La dépendance des résultats vis-à-vis de la température de la paroi — fixée a priori —
doit être estimée. En outre, les simulations ont montré l’importance des flux thermiques à la paroi et
leur inhomogénéité. L’hypothèse d’une température de paroi uniforme pourrait donc être revue pour
améliorer les résultats en prenant en compte les interactions thermiques entre la paroi et l’écoulement.
D’un point de vue plus général, cette thèse a permis de proposer une méthode de simulation anisotherme
(via l’ajout d’un terme puits). Rien ne dit qu’il n’existe pas d’autres façons efficaces d’obtenir des
informations sur l’écoulement de multi-perforation dans le cas anisotherme.
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