3.10 Convergence des calculs
Pour s'assurer de la convergence des calculs, on ne fixe pas
de critère de convergence dans le panel "Monitor&Residual".
On pourra donc arrêter la simulation lorsqu'on estimera que
la convergence est atteinte. Tous les résidus (équation de
continuité, vitesse axiale, vitesse radiale,) sont inférieurs
à106. Les résidus ont atteints une valeur constante
qui n'évolue plus avec l'augmentation du Nombre d'itération.
Le graphe des résidus pour ce calcul est
présenté par la figure 8.
Comme nous le constatons la convergence est atteinte après
environ 1363 itérations.
Mémoire de Master Recherche en physique.
Rédigé par Haroun Boukoun Abdoulaye Page 36
Figure 12 : Evolution des résidus au
cours des itérations
3.11 ETUDE DU CHAMP DYNAMIQUE
Mémoire de Master Recherche en physique.
Rédigé par Haroun Boukoun Abdoulaye Page 37
Dans cette partie, nous allons évaluer l'influence des
différents paramètres adimensionnels dont le nombre de Reynolds
Re et le nombre de Froude Fr sur les champs de vitesse moyens dans le plan (X+,
Y+) de l'écoulement et sur l'évolution des profils axiaux et
radicaux de la vitesse.
On pose les variables normalisées suivantes :
X+ =X/H avec H : la hauteur du canal
Y+ =Y/H
Pour la représentation graphique de nos
résultats nous avons utilisé le logiciel de graphisme TECPLOT
8.0.
a-Topologie des sillages
Les figures (13), (14), (15) (16) et (17) montrent les
contours de la vitesse longitudinale pour différents nombre du Reynold
respectivement. On remarque un écoulement symétrique qui montre
la présence des tourbillons au décollement ; entre les deux
cylindres en amont et aval. On note un net changement de vortex qui se
développe en visualisant l'allée tourbillonnaire de Von-karman
avec un allongement de la zone de sillage. On assiste ainsi à
l'apparition de paire de tourbillons alternés qui se détache
derrière les cylindres.
En augmentant la vitesse, l'écoulement change de
topologie et présente de nouvelles structures. Cette fois La zone de
recirculation reste relativement régulière entre les deux
cylindres mais devient fortement perturbée à la fin de la zone de
recirculation où les premiers tourbillons sont
générés. La vitesse moyenne dans l'axe du sillage est
nulle à la paroi, atteint un minimum négatif Umin dans
la zone de recirculation et converge ensuite vers la vitesse extérieure.
De plus on passe à une nouvelle catégorie d'écoulement
même si on a une ressemblance avec le cas précédent.
Cependant, on note l'apparition de nouvelles recirculations du
côté inter-cylindres des deux cylindres en aval et en amont.
Cependant, on remarque l'absence des recirculations dans la zone du sillage.
Mémoire de Master Recherche en physique.
Rédigé par Haroun Boukoun Abdoulaye Page 38
Figure 13 : Champs de vitesse adimensionnelle U+
= f (X+, Y+) pour Re = 9.60 103
Figure 14 : Champs de vitesse adimensionnelle
U+ = f (X+, Y+) pour Re = 1.97 104
Figure 15 : Champs de vitesse adimensionnelle
V+ = f (X+, Y+) pour Re = 2.28 104
Figure 16 : Champs de vitesse adimensionnelle V+
= f (X+, Y+) pour Re = 2.61 104
Figure 17 : Champs de vitesse adimensionnelle V+
= f (X+, Y+) pour Re = 2.74 104 Tableau 3 :
Caractéristiques hydrodynamiques de l?écoulement
étudié
|
Re
|
I
|
d
|
U (m/s)
|
|
9.60 103
|
5.085
|
0.026
|
0.06
|
|
1.97 104
|
4.648
|
0.026
|
0.123265
|
|
2.28 104
|
4.564
|
0.026
|
0.14231
|
|
2.58 104
|
4.494
|
0.026
|
0.16123
|
|
2.74 104
|
4.460
|
0.026
|
0.171255
|
Mémoire de Master Recherche en physique.
Rédigé par Haroun Boukoun Abdoulaye Page 39
Mémoire de Master Recherche en physique.
Rédigé par Haroun Boukoun Abdoulaye Page 40
| 
