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

SIMULATIONS NUMÉRIQUES DE L’ÉCOULEMENT DANS LES PAROIS MULTI-PERFORÉES
– Les résultats expérimentaux montrent que cette structure est proche de celle observée dans les
expériences,
– Le maillage utilisé est manifestement trop grossier pour permettre une description correcte de
l’écoulement : sur les profils moyens, le maillage grossier est incapable de reproduire les gradients
à la paroi observés dans les résultats expérimentaux. Les fluctuations de vitesse sont fortement
sous-estimées près de la paroi, où elles montrent de surcroît des oscillations numériques.
La conclusion la plus importante pour nous est que l’on dispose de deux méthodes capables de reproduire
globalement l’écoulement de multi-perforation. Bien sûr, les résultats ne sont pas parfaits, mais
la structure générale est bien reproduite. Parmi ces deux possibilités, on choisit la méthode BC : la figure
4.3 montre que les résultats de BC sont légèrement plus proches des résultats expérimentaux. De
plus, cette méthode évite la manipulation des équations de continuité et de conservation de l’énergie par
l’introduction de termes sources.
Avant de comparer plus finement les données numériques aux résultats expérimentaux de Miron
(2005), on souhaite s’assurer d’obtenir LA solution correcte à notre problème. En considérant qu’il
existe une solution unique au problème complet (domaine périodique + Méthode BC), cette solution
dépend-elle de certains paramètres d’ordre numérique ? C’est ce que nous allons étudier dans les paragraphes
suivants. L’analyse physique des résultats et la comparaison avec les données expérimentales est
présentée au chapitre 5.
4.3 Sensibilité des simulations aux paramètres numériques
Dans cette partie, nous allons présenter plusieurs fois les mêmes profils de vitesse, en faisant varier
des paramètres du calcul : schéma numérique, maillage, code de calcul utilisé pour la simulation, nombre
de trous inclus dans le domaine périodique et enfin termes sources dans la direction longitudinale. Les
paramètres des différents calculs présentés dans cette partie sont reportés dans le tableau 4.1.
Cas Méthode
Code Schéma
Nombre Termes sources
Maillage
de calcul numérique de trous sur ρ U
1 BC AVBP LW grossier 1 oui
2 CST AVBP LW grossier 1 oui
3 BC AVBP LW moyen 1 oui
4 BC AVBP TTGC moyen 1 oui
5 BC AVBP TTGC fin 1 oui
6 BC CDP - - 1 oui
7 BC AVBP TTGC moyen 4 oui
8 BC AVBP TTGC moyen 1 non
TAB. 4.1 - Tableau récapitulatif des paramètres numériques utilisés dans les calculs présentés dans ce chapitre.
Les caractéristiques des maillages sont données dans le tableau 4.2.
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