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31.10.2024

D6.1. Méthodes de discrétisation

Diverses méthodes numériques sont généralement adaptées à la résolution des équations de flux, telles que les méthodes aux éléments finis, aux différences finies et aux volumes finis, qui utilisent directement les équations de Navier-Stokes, ainsi que les méthodes des particules cinétiques. Il est difficile d'identifier une méthode optimale à cause de la diversité des variantes dans ces classes de méthode. L'ordre de convergence joue un rôle important dans toutes les méthodes de discrétisation, la plupart des normes commerciales offrant une convergence spatiale pour le champ de vitesse et des approximations linéaires ou quadratiques pour le champ de pression.

Outre l'ordre de convergence, de stabilité, de lecture numérique et de dispersion sont essentiels pour la qualité de la solution. La lecture numérique peut entraîner une augmentation de la viscosité artificielle, tandis que la dispersion numérique peut provoquer des oscillations ou des erreurs de phase dans les calculs transitoires.

Les méthodes cinétiques, telles que la méthode du treillis boulonné (LBM), discrétisent une équation de boulon simplifiée au lieu des équations de Navier-Stokes et sont bien adaptées aux problèmes de flux faiblement compressibles en génie éolien. Les méthodes d'équations intégrales, telles que la méthode des particules tourbillonnaires, sont parfois utilisées pour les interactions fluide-structure dans la construction de ponts.

Certaines méthodes rapides de particules sont utilisées pour des visualisations simples et des effets de cinéma 3D, mais elles ne conviennent généralement pas à l'ingénierie éolienne en raison d'un manque de précision physique.

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