Modelisation de la turbulence au second ordre pour la simulation numerique d'ecoulements dans les moteurs a pistons

L'objectif de la these est l'amelioration de la modelisation de la turbulence pour la simulation numerique d'ecoulements dans les moteurs a piston. Comme la plupart des codes de calcul d'ecoulements complexes, le code kiva-ii, utilise et developpe par les constructeurs automobiles francais, traite la turbulence a l'aide du modele -. Les limites de ce modele sont aujourd'hui bien connues ; de plus, les ecoulements dans les chambres de combustion possedent des caracteristiques (ecoulements confines et comprimes, ecoulements avec giration, presence de nombreuses recirculations,) difficilement reproductibles a l'aide d'un modele a viscosite turbulente tel que le modele -. Le travail de cette these a consiste a implanter un modele aux tensions de reynolds (le modele de launder et al. 1975 note modele lrr) dans le code kiva-ii. Ce niveau de modelisation de la turbulence (modele du second ordre) est a l'heure actuelle l'un des meilleurs compromis entre gain en predictivite et cout en temps cpu. Apres une etape de validation complete (validations numeriques et physiques), la phase d'admission-compression d'un monocylindre de recherche est simulee avec les modeles - et lrr. De nombreuses differences au niveau des champs cinematique et turbulent sont mises en evidence, en particulier en fin de phase de compression. Le modele lrr apporte egalement de nouvelles informations sur l'anisotropie de la turbulence et sur son evolution au cours du temps. La faisabilite d'un calcul 3d compressible et instationnaire avec un modele de turbulence aux tensions de reynolds est donc demontree. De plus, un modele de turbulence du second ordre tel que le modele lrr apparait etre une alternative interessante face au modele - pour le calcul des ecoulements a l'interieur des chambres de combustion