L’objectif de cette UE est de donner aux étudiants les bases nécessaires pour comprendre les phénomènes turbulents qui apparaissent dans de nombreuses applications relevant des secteurs d’activité visés par la spécialité du master, ainsi qu’une initiation à la modélisation des écoulements turbulents en vue de la prévision de leur dynamique par la simulation numérique. Enfin, une initiation à l’utilisation des grands codes de calcul pour la recherche et l’ingénierie sera dispensée.
b) Contenu de l’Unité d’Enseignement
Le cours est organisé comme suit :
·CM 1 + TD 1 : définition de la turbulence, moyenne de Reynolds, décomposition de Reynolds et équations d’évolution du champ moyen et des moments d’ordre 2, problème de fermeture ; Extension au scalaire passif
·CM 2 + TD2 : Analyse dimensionnelle et théorie de Kolmogorov (avec scalaire passif), échelles caractéristiques, zone inertielle et notion de cascade ; cas du scalaire à grand et petit Prandtl
·CM 3 + TD 3 : turbulence en décroissance libre (avec scalaire passif), régimes autosimilaires, analyse des symétries, représentation par le modèle k-epsilon
·CM 4 + TD4 : couche limite turbulente, analyse asymptotique (solutions intérieure et extérieure), couche limite thermique et transfert de chaleur turbulent, fermeture des équations par le modèle de Prandtl
·CM 5 + TD 5 : introduction à la turbulence compressible, concept de linéarisation, modes de Kovasznay (acoustique, entropie, vorticité), interactions entre modes et notion de source
· TD 6 (et fin CM 5) : panel des méthodes en CFD : DNS, LES, RANS, …
·TP 1 : prise en main Fluent et réalisation de calculs de turbulence en décroissance libre
·TP 2 : réalisation de calculs RANS de couche limite turbulente (sensibilisation aux notions de convergence, de sensibilité au maillage, …)
Cours de tronc commun
