Investigation of lattice Boltzmann methods for turbomachinery secondary air system simulations
Wissocq, Gauthier
Etude des méthodes lattice Boltzmann pour les simulations de systèmes d'air secondaires de turbomachines
Ce manuscrit présente une étude du potentiel des méthodes lattice Boltzmann pour traiter des écoulements circulant dans les systèmes de refroidissement des turbomachines. La combinaison de phénomènes physiques complexes donne naissance à des structures instationnaires, non-axisymmétriques et de période a priori inconnue. Leur bonne modélisation représente un défi pour la simulation numérique en mécanique des fluides. Ce travail peut être divisé en trois sous-parties. Une étude physique des instabilités à l'origine des structures tourbillonnaires est d'abord effectuée par analyse de stabilité linéaire des écoulements. Ensuite, les méthodes lattice Boltzmann sont introduites et leurs problèmes de stabilités numériques sont étudiés via des analyses basées sur l'approche de von Neumann. Enfin, la méthode est évaluée sur des simulations académiques de complexité croissante représentatives des systèmes d'air secondaire, nécessitant des simulations à flux de chaleur conjugués.</p>
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