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

4.3 Sensibilité des simulations aux paramètres numériques
12
10
a
12
10
b
8
8
y/d
6
y/d
6
4
4
2
2
0
0
0
1
2
3
U (m/s)
4
5
0.0
0.4
0.8
V (m/s)
1.2
12
10
c
12
10
d
8
8
y/d
6
y/d
6
4
4
2
2
0
0
0.0
0.2
0.4 0.6
Urms (m/s)
0.8
1.0
0.0
0.2
0.4 0.6
Vrms (m/s)
0.8
FIG. 4.5 - Comparaisons des résultats sur trois niveaux de maillage : grossier (cas 1, ), moyen (cas 4, )
et fin (cas 5, ). Les résultats expérimentaux de Miron (2005) sont également reportés ( • ). Profils de
vitesses 5.84 d en aval du centre de la perforation, côté injection. a. Vitesse longitudinale moyenne U. b. Vitesse
verticale moyenne V . c. Vitesse longitudinale fluctuante Urms. d. Vitesse verticale fluctuante V rms.
est relativement grossier, le maillage moyen est raisonnable pour capter la dynamique principale
de l’écoulement. Toutefois, le maillage fin permet d’observer des structures cohérentes de petites
tailles difficilement discernables sur maillage moyen (chapitre 5).
– Les résultats des cas 4 et 5 montrent un très bon accord avec les mesures de Miron (2005) pour V ,
Urms et V rms près de la paroi. Pour les vitesses RMS, des différences sont observées quand on
s’éloigne de la paroi. Ceci s’explique par la différence de nature de l’écoulement. Dans l’expérience
la zone extérieure au « film de refroidissement » est directement pilotée par l’écoulement en amont
des perforations. En amont de la zone perforée, Miron (2005) indique qu’il obtient un écoulement
typique de canal turbulent pleinement développé. Dans les simulations, ce n’est pas le cas. Le canal
côté injection est rempli par le fluide amené par les jets. Il n’y a pas, loin de la paroi, de véritable
« écoulement principal ». Notamment, les échelles de turbulence sont de l’ordre de la taille de la
perforation, alors que dans l’expérience, les plus grandes échelles sont de l’ordre de la hauteur du
canal.
– Les principales différences entre les résultats expérimentaux et numériques (cas 4 et 5) sont observées
sur la vitesse longitudinale moyenne. Les résultats numériques surestiment fortement U.
En s’éloignant de la paroi, U décroît ensuite de façon quasi-linéaire. Comme nous le verrons, cette
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