Approche numérique des couches limites hypersoniques

Abstract

Comparés aux problèmes d'aérodynamique standard rencontres par les avions au vol transsonique ou supersonique, les écoulements hypersoniques sent caractérisés par des phénomènes physico-chimiques très complexes et varies, en particulier les chocs forts, la dissociation chimique en aval de l'onde de choc courbe et l'épaississement de la couche limite. La simulation numérique de tels écoulements, exige Ia résolution des équations aérothermochimiques gouvernant les écoulements hypersoniques. La méthode de couplage Euler/couche limite pour le calcul des écoulements hypersoniques laminaires visqueux autour d'un corps émoussée en introduisant les effets de gaz réactif à l'équilibre chimique est présentée en détail. Le modèle chimique de Pair est compose de cinq espèces chimiques (02, N3, NO, N et 0) et trois réactions d'équilibres indépendantes. L'écoulement est divisé en deux régions, avec les équations de couche limite d'ordre sent résolues dans Ia zone interne (visqueuse), tandis que les équations d'Euler sont réservées à la région externe (non visqueuse). Le système d'équations d'Euler bidimensionnel et stationnaire est résolu en utilisant conjointement le schéma explicite centre de Maccormack et les termes de viscosité artificielle d'ordre Clèves. Cependant, les équations de couche limite sont résolues par un schéma en différences finies complètement implicite. Les résultats obtenus pour une géométrique arrondie sont confrontes avec d'autres résultats numériques.