Modélisation de sous-maille pour la simulation aux grandes échelles de la combustion turbulente prémélangée

Les simulations LES requierent le developpement et l'utilisation de modeles de sous-maille pour decrire l'effet des echelles turbulentes non-resolues. Au cours de notre etude, nous avons propose une nouvelle formulation fondee sur l'equation de transport de la variable d'avancement c. Cette grandeur, bien definie, peut etre facilement extraite de simulations numeriques directes (tests « a priori ») ou mesuree experimentalement (tests « a priori » pour developper des modeles ou « a posteriori » pour valider les simulations). L'equation de transport de la variable d'avancement est filtree avec un filtre LES plus large que le maillage de calcul pour pouvoir resoudre numeriquement la variable d'avancement filtree c. Cette operation introduit des grandeurs non fermees qu'il faut modeliser. Toutes ces grandeurs ont ete etudiees, a la fois analytiquement, a partir de simulations numeriques directes et a partir de mesures experimentales. Cette analyse nous a conduit a proposer une formulation basee sur la notion de densite de surface de flamme de sous-maille. Un point important concerne la capacite du modele propose a predire la propagation d'une flamme laminaire plane. Il apparait alors que le flux convectif non resolu comporte une contribution laminaire qui ne peut etre negligee. Un terme diffusif a egalement ete incorpore a notre modele pour gerer, dans les simulations pratiques, l'epaisseur de la flamme resolue. Finalement, notre modele a ete implante dans le code AVBP. Tout d'abord, la capacite du modele a degenerer correctement vers les situations laminaires a ete verifiee par la simulation d'une flamme plane, modimensionnelle, stationnaire. Des simulations bi-dimensionnelles ont ensuite ete conduites et ont montre un bon comportement du modele, comparativement a l'approche basee sur l'epaississement artificiel de la flamme. Les donnees experimentales quantitatives disponibles pour valider un tel modele sont, malheureusement, encore peu nombreuses, mais les premiers tests s'averent tres prometteurs. Il faut souligner que ces calculs LES ont permis de mettre en evidence l'apparition, dans certains cas, de transport turbulent de type contre-gradient, au moins a l'echelle resolue, malgre l'utilisation d'une modelisation de type gradient des flux non-resolus.