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Simulation numérique et modélisation de l'interaction fluide-structure et étude vibratoire de deux cylindres en tandem à nombre de Reynolds élevé
Ferreira Perez, Saul
Braza, Marianna
Dans le contexte des interactions fluide-structure, ce stage a consisté en l'analyse physique d'un écoulement instationnaire autour d'une configuration de deux cylindres en tandem à nombre de Reynolds élevé, au moyen de simulations numériques. À l'aide des modèles de turbulence au premier ordre par approche statistique et du code de calcul NSMB, une première étude en 2D en statique a été menée. Ce cas test est assimilable de manière simplifiée à un train d'atterrissage. Une attention spéciale est portée sur l'instabilité de Von Kármán qui sera mise en évidence à travers des analyses spectrales des forces aérodynamiques ainsi que sur l'interaction du sillage du cylindre amont sur le cylindre aval et la physique mise en jeu. Les résultats obtenus seront confrontés aux résultats expérimentaux du centre de recherche « NASA-Langley Research Center ». Dans une deuxième partie, un étude en 2D en dynamique, en laissant le cylindre aval libre de se mouvoir dans la direction perpendiculaire à l'écoulement sera réalisée. En changeant les paramètres caractéristiques d'amortissement et raideur du cylindre, le but sera de connaître la fréquence dominante de la réponse, délimiter l'intervalle de vitesse réduite pour lequel un phénomène d'accrochage en fréquence se produit entre l'oscillation du cylindre et l’émission des tourbillons, ainsi que d'étudier l'amplitude de la réponse du cylindre aval en fonction de la vitesse réduite. Le mouvement du cylindre et du domaine fluide sera pris en compte grâce à la formulation ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian). Mots clés : interaction fluide-structure, cylindres tandem, instabilité de Von Kármán, vitesse réduite, accrochage en fréquence.
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria mecànica::Mecànica::Vibracions mecàniques
Àrees temàtiques de la UPC::Matemàtiques i estadística::Anàlisi numèrica::Mètodes numèrics
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria mecànica::Mecànica de fluids
Cylinders -- Vibration -- Matematical models
Fluid-structure interaction
Turbulence -- Matematical models
Cilindres -- Vibració -- Models matemàtics
Interacció fluid -estructura
Turbulència -- Models matemàtics
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info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
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