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Opération 31 : Simulation numérique du mélange turbulent

Auteur : Guillaume Balarac

Les écoulements turbulents se caractérisent par une large gamme d’échelles des structures tourbillonaires. Cette propriété favorise fortement le mélange d’un traceur (un colorant, un poluant, la température...) dans l’écoulement. Selon les propriétés du traceur, il est ainsi possible de développer le mélange à des échelles inférieures à la plus petite échelle du mouvement. Dans les études par simulation numérique, les approches classiques imposent alors de trop fortes contraintes rendant impossible un calcul de l’ensemble de ces échelles sur les supercalculateurs actuels.


En collaboration avec J.-B. Lagaert et G.-H. Cottet (LJK, Grenoble), de nouvelles approches numériques ont été proposées. Elles autorisent aujourd’hui une description complète du mélange turbulent jusque dans les configurations où les échelles du mélange sont beaucoup plus petites que les échelles du mouvement (ref : J.B. Lagaert, G. Balarac et G.-H. Cottet, J. Comp. Physics, 2014.