Rapport de stage de DEA - référence CERFACS : WN/CFD/03/75 ...

2.2 Détails sur les conditions du calcul
2.2.1 Chimie
On ne s’intéresse qu’au problème du mélange entre l’air et le méthane. Il y a donc en
réalité trois espèces majoritaires présentes dans le mélange : O 2 , N 2 et CH 4 . Mais en pratique,
vu que O 2 et N 2 sont toujours présents dans les mêmes proportions, on ne travaillera qu’avec
deux espèces : le méthane et l’air, espèce fictive qui représente le mélange N 2 /O 2 et à laquelle
on attribue des propriétés thermodynamiques moyennes de ce mélange.
2.2.2 Thermodynamique
Le code AVBP prend en compte les variations de C p liées aux variations de fraction massique
et de la température.
2.2.3 Transport
On doit préciser dans le code numérique AVBP les nombres de Schmidt propres à chaque
espèce. On prend donc :
Sc = µ {
0.677 pour le
ρD = CH4
(2.1)
0.729 pour l’air
2.2.4 Conditions aux limites
Les conditions aux limites d’entrée et de sortie sont appliquées conformément à la méthode
NSCBC ([?] et [?]) afin de pouvoir imposer une pression, une vitesse, une température
ou des fractions massiques sans pour autant être totalement réfléchissant. Ainsi, les ondes numériques
crées par mégarde à un instant donné peuvent sortir du domaine de calcul pour ne pas
polluer les résultats. Ceci permet aussi d’évacuer de l’énergie non physique du domaine afin de
ne pas voir le calcul diverger.
Sur l’entrée d’air
On injecte dans cette entrée uniquement de l’air : Y air = 1 et Y CH4 = 0. On impose le
vecteur vitesse comme étant normal à la surface d’entrée et on calcule sa norme afin de se caler
sur le débit expérimental de 12 g/s sur l’intégralité de l’injecteur, soit près de 9m.s −1 . Le profil
d’entrée est un profil turbulent mais on peut vérifier que cela n’a que peu d’importance. La
température est fixée à 273K.
Sur l’entrée de méthane
On injecte dans cette entré uniquement du méthane : Y CH4 = 1 et Y air = 0. On impose
le vecteur vitesse comme étant normal à la surface d’entrée et on calcule sa norme afin de se
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