Modélisation physique des interactions entre interfaces et turbulence

Abstract

Les interactions complexes entre interfaces et turbulence modifient considérablement les propriétés des écoulements. Pour tenir compte de ces interactions en minimisant le coût numérique des simulations, notre stratégie consiste à utiliser et à améliorer une méthode de SND pour développer le concept Interface and Subgrid Scale. ISS est un équivalent pour les écoulements diphasiques de la simulation des grandes échelles pour les écoulements monophasiques. Son objectif est de tenir compte des interactions entre interfaces et turbulence dans des modèles sous-maille. En appliquant un filtre spatial aux équations, nous avons exhibé les termes sous-maille spécifiques aux ecoulements diphasiques qui nécessitent une fermeture. Grâce à des tests a priori réalisés sur de nombreuses SND, nous avons montré que l’hypothèse de similarités d’échelles, réinterprétée près de la discontinuité, permet de modéliser les interactions sous-maille entre interfaces et turbulence. De façon complémentaire, et à l’aide de la méthode des développements asymptotiques raccordés, nous avons déterminé les relations de saut des grandeurs filtrées et établi l’équation de transport du lieu de ces relations de saut, i.e. de l’interface filtrée discontinue.