Amélioration d'une méthode de frontières immergées pour la simulation des écoulements turbulents sur maillages cartésiens

Abstract

Dans ce papier, nous présentons les améliorations récentes relatives à une méthode de frontières immergées (IBM) pour la simulation des écoulements turbulents compressibles sur maillages cartésiens. La méthode proposée permet de supprimer les oscillations parasites apparaissant sur les coefficients de pression et de frottement à la paroi. Les résultats sont comparés à une méthode de maillages conformes aux obstacles, où la couche limite est résolue par le maillage ou modélisée par un modèle de paroi, permettant de justifier que l'approche IBM sur maillages en escaliers permet d'obtenir une solution régulière comparable à la solution sur maillage curviligne. La méthode de frontières immergées a été modifiée pour adapter au nombre de Reynolds du cas d'écoulement la localisation des points de forçage ou de référence et des points corrigés ou points cibles utilisés dans la reconstruction IBM. Cette méthode a été validée sur des simulations d'écoulements en régime subsonique et transsonique, respectivement autour d'un profil NACA0012 et d'un profil RAE2822. Enfin une simulation de l'écoulement transsonique autour de l'aile ONERA M6 est effectuée pour valider l'approche sur un cas tridimensionnel.