Etude et simulation d'un écoulement dans une tyere de laval avec Apparition d'ondes de choc.

Abstract

Les études expérimentales sur les écoulements compressibles dans les tuyères convergentes-divergentes, ont prouvées l’existence et l’interaction de plusieurs phénomènes physiques : ondes de choc, décollement de la couche limite, l’écoulement de retour, couche de mélange visqueuse et turbulente. Ces phénomènes très complexes peuvent considérablement influer sur les performances et la fiabilité des tuyères propulsives. Le présent travail porte sur l’analyse physique et la simulation numérique d’un écoulement dans une tuyère de Laval avec l’apparition d’une onde de choc, fonctionnant en trois régimes (SA, SNA et SSA) en utilisant le code de calcule (ANSYS). La turbulence est modélisée par une approche statistique en coordonnées généralisées, en utilisant un modèle à deux équations de transport (SST Menter). Le système d’équations régissant cet écoulement est résolu à l’aide de la méthode des volumes finis sur un maillage structuré. L’intégration en temps est réalisée par le schéma numérique totalement implicite de type prédicteur-correcteur de Mac-Cormack. Les flux visqueux sont discrétisés par un schéma Upwind du second ordre. Les résultats numériques obtenus ont permis de retrouver les différents phénomènes comme prévu par la théorie.