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Cette thèse a pour sujet l'étude d'une condition aux limites de type lois de paroi pour la résolution des équations de Navier-Stokes moyennées. Plusieurs traitements de paroi ont été proposés, soit basés sur une loi de vitesse avec la dénomination "lois analytiques", soit consistant à intégrer les équations de couche limite simplifiées dans les cellules adjacentes aux parois, appelés "loi numériques". Une première validation a été effectuée sur un écoulement de plaque plane. Elle a mis en évidence l'importance du maillage et a permis de dégager une règle simple de construction de maillages adaptés. De nombreuses validations sur des cas très variés (écoulements transsoniques autour de profil, marche descendante, grille d'aube de turbine, calculs à grands nombres de Reynolds, écoulement instationnaire avec oscillations auto-entretenues de choc sur profil, écoulement tridimensionnel autour d'une configuration fuselage+voilure) ont permis d'apprécier la précision des résultats obtenus avec lois de paroi, le gain en temps de calcul et l'amélioration de la robustesse. L'utilisation de lois de paroi ouvre ainsi des perspectives intéressantes pour des applications industrielles. The topic of this thesis is a study of a wall functions boundary condition to solve the Reynolds Averaged Navier-Stokes equations. Several, treatments have been proposed, either based on a simple velocity profile called "analytical laws", or consisting in a numerical integration of the boundary layer equations in the cells adjacent to a wall, called "numerical laws". The first application is the flat plate case. It has shown the great importance of meshes and has lead to a simple rule for the grid construction. To assert the validity of the wall law approach, a lot of applications has been considered 3 transonic flows around airfoils, backward facing step, blade of turbine, high Reynolds number computations, unsteady flows With shock induded oscillations on airfoils, 3D flow around a wing body geometry). All these computations have allowed to appreciate the accuracy of the results, the CPU cost saving and the improvment of robustness. The use of wall laws otters very interesting perspectives for industrial applications. |
