Identifiant pérenne de la notice : 217453961
Notice de type
Notice de regroupement
Note publique d'information : Dans ce travail, on s'intéresse à la simulation numérique d'écoulements hypersoniques.
On étudie d'une part des écoulements stationnaires en déséquilibre thermochimique
autour d'obstacles ou en tuyère de révolution et d'autre part l'écoulement instationnaire
de la phase d'amorçage d'une tuyère. Dans un premier chapitre, nous rappelons la modélisation
physique, utilisée dans ce travail. Par la suite, ce mémoire est articulé en trois
parties. Dans une première partie, on étudie les écoulements hypersoniques non visqueux
en déséquilibre chimique et thermique. On propose deux approches, une méthode dite
de couplage faible et une méthode de couplage fort. Dans les deux cas l'approximation
spatiale repose sur une formulation volumes finis et le schéma en temps est implicite.
La précision d'ordre deux est obtenue par une méthode MUSCL. Ces méthodes sont appliquées
à la simulation d'écoulements autour de corps arrondis et de double-ellipse. On étudie
l'influence du déséquilibre thermique sur la solution et sur la robustesse du schéma.
La deuxième partie est consacrée à l'étude d'écoulements hypersoniques visqueux en
déséquilibre thermo-chimique. Après avoir rappelé la modélisation physique du problème,
on donne l'extension au cas visqueux de la méthode numérique utilisée dans la partie
précédente. La discrétisation spatiale des flux diffusifs repose sur une formulation
éléments finis, le schéma d'intégration en temps est implicite. Afin d'étudier l'écoulement
dans une tuyère, nous présentons une formulation axisymétrique dans le cadre d'écoulements
visqueux. Ces méthodes permettent d'obtenir des résultats autour de géométries de
type double-ellipse et de tuyère. Dans une dernière partie, nous présentons une étude
préliminaire concernant l'amorçage d'une tuyère. L'écoulement instationnaire se propageant
dans la tuyère est supposé à l'équilibre chimique et thermique. Une étude monodimensionnelle
nous a permis d'adapter un solveur de Roe au cas d'un mélange d'air et d'hélium. Nous
présentons par la suite les schémas essentiellement non oscillatoires (E.N.O.) utilisés
pour la discrétisation spatiale. Ces schémas nous permettent d'atteindre des précisions
d'ordre trois. La discrétisation temporelle se fait à l'aide d'un schéma de Runge
Kutta. Des résultats préliminaires d'ordre un deux et trois sont pressentes, ils simulent
l'amorçage d'une tuyère à l'aide d'un tube à choc
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Documentation
