Modélisation des jets subsoniques fortement chauffés

Abstract

Après un retour sur les différentes alternatives de traitement statistique des équations d'évolution d'un fluide à masse volumique variable, une formulation qui explicite la contribution des flux turbulents de masse est adoptée. Celle-ci ne manipule en effet que des grandeurs statistiques centrées. Dans ce cadre, on discute la transposition des modélisations à masse volumique constante aux variables pondérées de l'écoulement non-isotherme. La discussion porte essentiellement sur les fermetures au premier et au second ordre pour les termes de diffusion. Le contenu des modèles usuels en variables de Favre est détaillé. On propose de conclure quant au potentiel de fermeture des alternatives de formulation initiales. On illustre ensuite l'intérêt de simulations numériques paraboliques par fermetures au premier et au second ordre de jets turbulents chauffés. La restitution de l'effet de densité sur les évolutions des grandeurs moyennes sur l'axe des jets est démontrée. La sensibilité de caractéristiques de la turbulence au rapport de densité initial est abordée. On apporte enfin quelques éléments pour juger de la qualité comparée des deux ordres de fermeture notamment pour la prédiction des flux turbulents de masse.