Etude et simulation d’un écoulement turbulent, effet de l’inclinaison de l’arête aval.

Abstract

Ce travail consiste à étudier les phénomènes hydrodynamiques qui se construisent lorsqu’un écoulement turbulent rencontre un obstacle fixe. Ce travail porte principalement sur l'effet d'un obstacle placé au fond d'un canal rectangulaire sur le comportement turbulent de l'écoulement. Le but principal de cette étude est de faire exposer le changement des paramètres physiques de l’écoulement parallèlement avec le changement de l’inclinaison formé à l’arrête aval de cube. Le débit principal est maintenu à un nombre de Reynolds de 40000, calculé sur la base de la hauteur du canal (H = 2h, où h est la taille du bord du cube et vaut 25 mm) et la vitesse de décharge (U) = 12,36 m/ s). La simulation est reproduite pour trois cubes avec des arêtes en aval sur leurs faces arrière. La hauteur du chanfrein a trois valeurs différentes de 2, 1.5 et 1 mm, respectivement. L’étude proposée est conduite en 3D stationnaire à l’aide du code ANSYS-CFX. Le modèle K-ω SST a été choisi pour décrire l’écoulement turbulent dans le conduit. Les lignes de courant en 2D et 3D sur les plans inferieur et de symétrie, l'énergie cinétique de turbulence, la pression, les profils de vitesse dans le sens de la circulation ont été présentées. Enfin, les résultats obtenus avec la simulation sont satisfaisants et encourageants, la comparaison entre les trois types des cubes souvent que l’influence de l’inclinaison de l'arrête aval de l’obstacle sur les paramètres considérés de l’écoulement est bien observé.