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04.11.2024

D6.3.4 Voiles

L'écoulement visqueux près d'un mur sans glissement est caractérisé par une contrainte de cisaillement, qui est liée au gradient de vitesse perpendiculaire au mur. La distance z d'un point de la paroi, relative à la longueur visqueuse δν, est la distance relative à la paroi z+, qui ne peut être déterminée ou vérifiée qu'après calcul :

La distance entre les parois sans dimension z+ définit différentes zones d'écoulement : la sous-couche visqueuse (z + < 5), la couche tampon (5 < z + <30) et la couche limite turbulente (z + >30). En pratique, le comportement complexe d'un mur est souvent approximé par ses fonctions. Une distinction est faite entre les modèles « près du mur » ou « avec un nombre de Reynolds bas », qui résolvent la sous-couche ( z+ ≈1) et les modèles « du mur éloigné » ou « avec un nombre de Reynolds élevé », dans lesquels les la première cellule doit être située à l'extérieur de la sous-couche (z+ >11).

Pour saisir avec précision les pressions et les forces, une modélisation réaliste de la séparation des flux est cruciale. Pour les structures à arêtes vives, cela se produit sur les bords, tandis que pour les surfaces courbes, le processus est plus complexe et nécessite des lois de paroi avancées.
Lorsque vous utilisez les fonctions des voiles, la rugosité équivalente du grain de sable ks doit être inférieure ou égale à la distance entre le premier nœud de calcul et le voile. La position exacte de ce nœud dépend de la méthode numérique utilisée.
Les contraintes de cisaillement contribuent à la résistance totale et sont particulièrement importantes pour le coefficient de force horizontale dans les structures de type ailes. Pour les structures avec espacement des flux, il est très important de déterminer correctement les couches de cisaillement dans les zones de séparation.