1.

Slides:



Advertisements
Présentations similaires
European Commission DG DEV B2 CONDITIONALITY REFORMULATED THE BURKINA FASO PILOT CONDITIONALITY REFORMULATED THE BURKINA FASO PILOT.
Advertisements

GERPISA Eleventh International Colloquium June 11-13, 2003 Paris The Origins and the Limits of the Productive Models Diversity Research questions and research.
1 © CEA Tous droits réservés. Toute reproduction totale ou partielle sur quelque support que ce soit ou utilisation du contenu de ce document est.
Département fédéral de lintérieur DFI Office fédéral de la statistique OFS Implementing the economic classification revision (NACE / ISIC) in the Business.
Modeling ultrasonic structural noise based on the microstructural properties of metals in the context of non destructive evaluation NDCM 2013 V. Dorval,
(Nom du fichier) - D1 - 01/03/2000 FTR&D/VERIMAG TAXYS : a tool for the Development and Verification of RT Systems a joint project between France Telecom.
Environmental Data Warehouse Cemagref, UR TSCF, TR MOTIVE 2011 – projet Miriphyque.
Claudio Ottonelli 2e année DAFE/MFLU Bourse ONERA
Évaluation des performances aérodynamiques et du bilan propulsif généralisé dun avion par une méthode dextraction numérique en champ lointain Aurélien.
Primary French PowerPoints What’s Your Name?.
Revenir aux basiques !. 1 Revenir aux basiques Processus Nécessité daméliorer la Maîtrise les Offres et Projets: lanalyse des causes racines montre un.
QCA Unit 4 Portraits – describing people Instructions for using these slides & attaching soundfiles if desired are in the notes pages beneath each slide.
Chez nous 6 6 UNITÉ Quit Cest quelquun que tu connais 22 LEÇON B Révision: Le passé composé p. 331 A Le verbe vivre p. 330 C Le pronom relatif qui p. 332.
Time with minutes French II Le 30 Octobre.
Contexte scientifique
Problématique Caractériser la dynamique dun fluide à laide de sondages électromagnétiques. Ici, la surface de la mer. Contrainte: une seule direction de.
CHALOUPE Global change, dynamics of exploited marine biodiversity and viability of fisheries Funded by the French national Agency of research – Call 2005.
Révision (p. 130, texte) Nombres (1-100).
M. Braza, G. Harran, G. Barbut, Y. Hoarau
Reading an analog clock
Université Des Sciences Et De La Technologie DOran Mohamed Boudiaf USTO République Algérienne Démocratique et Populaire Département de linformatique Projet.
French Inter-laboratories campaigns Context and finality
What does en mean? The object pronoun en usually means some or of them.
Daphnie et Drosophile Cycle de vie et élevage
C RIMINALITY I N F RANCE By Louis Lépinette. S TATISTICS Damage to goods Voluntary attempt to a persons physical integrity Financial fraud 1.
L’Heure Telling time in French is just a matter of knowing the French numbers and a few formulas and rules. The French word for "time," as in "what time.
1 Encombrement maximum du logotype depuis le bord inférieur droit de la page (logo placé à 1/3X du bord; X = logotype) CapVol Method Mémoire soutenu en.
PRESENTATION POUR LES ELEVES ET PARENTS DE LA CLASSE DE SECONDE
How to solve biological problems with math Mars 2012.
PPF mars /24 Modélisation numérique de la propagation et du déferlement dun soliton F. Golay P. Helluy Université de Toulon, France ANAM/MNC.
Uncertainty Quantification and Propagation in Numerical Simulations of Flow-Structure Interactions Didier Lucor Laboratoire de Modélisation en Mécanique.
Les Questions dInformation. Information Questions Information questions are open-ended. They request new information and cannot be answered with a simple.
The separability. 2 situations : During the legal term of protection (I/) After the expiration of the legal term of protection (II/) Pendant la durée.
Calval for land ice Part I D. Blumstein and F. Remy -Scientific objectives, requirements -- density of data depending on tracking mode - comparison with.
La prévision des climats futurs Hervé Le Treut Fiabilité et incertitude des modèles: lexemple des rétroactions atmosphériques. LMD Laboratoire de Météorologie.
Observations from the International Drug Policy Consortium JAMIE BRIDGE SENIOR POLICY AND OPERATIONS MANAGER AU CONFERENCE OF MINISTERS OF DRUG CONTROL.
PURCHASING PHASE REVIEW Cornerstones of Purchase baseline
Les choses que j aime Learning Objective: To know how to use j aime to talk about things I like to do.
Laboratoire de Bioinformatique des Génomes et des Réseaux Université Libre de Bruxelles, Belgique Introduction Statistics.
L’ensemble microcanonique
Mardi, le 21 Janvier 2014 Agenda du jour Les Verbes Réfléchis
10/12/2004 SC-RP-SL EDMS nº Radiation Survey of SPS N. Conan, I. Brunner D. Forkel-Wirth (TIS-RP-SL) 10 December 2004.
Ce document est la propriété d EADS CCR ; il ne peut être communiqué à des tiers et/ou reproduit sans lautorisation préalable écrite d EADS CCR et son.
Development of Numerical Model to Describe Steady Streaming in Unsteady Axisymmetric Biological Flow in a Geometry with a Slowly Varying Cross-Section.
Plan et objectifs du projet
Marketing électronique Cours 5 La personnalisation.
To be able to say what I think about different jobs for level 3.
Paramétrisation des LiNOx dans Méso-NH
By Torie Herdt. Voila l Afrique La Tunisie est un pays francophone.
Nous finissons Je regarde.. Le Présent Ils vendent.
VTHD PROJECT (Very High Broadband Network Service): French NGI initiative C. GUILLEMOT FT / BD / FTR&D / RTA
The new or evolving “access right” Le nouveau “droit d’accès aux oeuvres” Alain Strowel Professeur Facultés Saint-Louis et Université de Liège, Avocat,
Responsible products via large retail chains in the EU: field reality and development needs Vincent Commenne For the European Network for Responsible.
Unité 1: Faisons Connaissance Leçon 1 Bonjour!
Information Theory and Radar Waveform Design Mark R. bell September 1993 Sofia FENNI.
Etudes statistiques de la puissance des ondes à la magnétopause et à son voisinage (Traversées Cluster). Corrélations avec la pression du vent solaire.
1 Savoir et Connaître La norme: Communication 1.2 Comparisons 4.1 La question essentielle: - What are the two French verbs which mean « to know »? - What.
Research interests Viviane Gascon Vietnam Nurse scheduling Viviane Gascon and Éric Gagné.
Welcome everyone.
Setting Europe in motion : Favoriser l’intégration Un projet de développement scolaire soutenu par L’Union Européenne Action Comenius 1.3 – 3 eme année.
Netwin is supported by the EU Commission in the framework of the Recite II programme Le projet Netwin est soutenu par la Commission Européenne dans le.
© and ® 2007 Vista Higher Learning, Inc Point de départ In Leçon 11, you learned to form the passé composé with avoir. Some verbs, however, form.
PERFORMANCE One important issue in networking is the performance of the network—how good is it? We discuss quality of service, an overall measurement.
Notes le 23 novembre Quelle heure est-il? (What time is it?)
Point de départ Use partitive articles in French to express some or any. To form the partitive, use the preposition de followed by a definite article.
Indirect Object Pronouns
Theory of Relativity Title of report Encercle by Dr. M.Mifdal Realized by ZRAR Mohamed.
Point de départ In Leçon 6A, you learned to form the passé composé with avoir. Some verbs, however, form the passé composé with être. © 2015 by Vista.
Le passé composé Les verbes qui sont conjugués avec Etre!
Transcription de la présentation:

1

NACA0012 oscillating airfoil in pitch Mc Alistair Test-case, Re=0.98 x 106, incidence 10°(+-)15° reduced frequency 0.1 : DESIDER EU pgm test-case Grid : 500 x 226 Turbulence Macrosimulation approach : Organised Eddy Simulation in comparison with URANS Turbulence Models: k-w-SST-URANS, K-w-OES, k-e-OES Use of NSMB code where OES modelling is implemented in collaboration IMFT –CFS Enineering (J. Vos) 2

Challenges in simulating dynamic stall phenomena Forced unsteadiness Separation Irreversibility in hysteresis loops Need of accurate prediction of unsteady drag and lift coefficients Image from UNSI Europeen Program (Vol. 85, Vieweg, 2000) 3

Anisotropic eddy-viscosity OES modelling 1ère partie Modélisation statistique avancée Écoulements instationnaires avec structures cohérentes Approche OES Organised Eddy Simulation Recent developments (2005-2006): Anisotropic eddy-viscosity OES modelling 4

The OES macrosimulation approach The turbulent motion in unsteady aerodynamics and especially in fluid-structure interaction involves organised modes (coherent motion) interacting non-linearly with the fine-scale (incoherent) turbulence. The frequencies (wavenumbers) of the two kinds of the motion (organised and chaotic) are distinctive, because the organised modes belong often to the low or moderate frequency range in the spectrum. Coherent structures visualisation from: Brown & Roshko (1974, J. Fluid Mech. Vol. 64) 5

The Organised Eddy Simulation approach, OES OES: Schematic separation of coherent/random turbulence parts in the spectral domain In the physical domain: ensemble average/phase average decomposition: U=<U>+u The Organised Eddy Simulation approach, OES Distinction between the structures to be resolved and those to be modelled: based upon their organised or random character. Part (2) : modelled by reconsidered,.advanced statistical turbulence modelling, efficient in high-Re unsteady wall flows, (Dervieux, Braza, Dussauge, Notes on Num. Fluid Mech., 1998, Vol. 65), Vol. 81, Braza et al, Flomania book Vol. 94 in print (2006)). 6

Circular cylinder (IMFT) - Re=140000 R. Perrin, E. Cid, S. Cazin, A. Sevrain Blockage coefficient D/H= 20% Aspect ratio L/D= 4.8 Free stream turbulence intensity: u’/Uo=1.5% Previous work: Measurements: - Wall pressure - PIV 2D-2C - Stereoscopic PIV - Time resolved PIV { Results: - drag coefficient : 65000< Re<190000 - mean fields (velocity and stresses) - phase averaging of the 2C PIV fields (pilot signal : pressure at =70) 7

Temporal PIV Streamlines Streaklines 8

high-resolved PIV (2D) Streaklines (left); Iso-velocity phase-averaged field, time-resolved PIV (small plane) and phase-averaged PIV-2D (larger plane) . Very good agreement between the two approaches Left: Time-dependent velocity signal (red), phase-averaging (blue), fluctuation (black). Time-resolved PIV signals. Decomposition: U=<U>coherent+uincoherent_fluctuation 9

Vertical velocity spectra past the cylinder Re=140000 Left: Comparison between LDV (Djeridi, Braza et al J. Flow Turb & Combust., 71) and PIV spectra (present study, PhD R. Perrin/IMFT, Exps in Fluids, 2006), x/D=1 y/D=0.375; Right: PIV spectrum at x/D=1 y/D=0.5 : original signal (red), spectrum issued from the phase-averaged decomposition (blue), and fluctuation spectrum (green). 10

Turbulence spectrum slope variation in the inertial range Time-resolved PIV-2D 11

k E(k) (n-1) n (-p) (-5/3) Part to be modeled E(k(n))=(gk an)-(2/5).(5/3) [1-k(n-1)/k(n)]( -5/3)e(n) /[k(n)-k(n-1)] Equilibrium Turbulence -p=-5/3=-1.66 E(k(n))=(gk an)-(2/5)p( [1-k(n-1)/k(n)]( -p)e(n) /[k(n)-k(n-1)] Non-equilibrium Turbulence -p#-5/3 in the inertial range E : spectral energy diminishes in the inertial region in comparison with équilibrium spectrum. k0.5 : velocity scale diminishes in consequence comparing to the equilibrium turbulence The turbulence length scale l diminishes comparing to equilibrium turbulence, l=k3/2/e. Therefore, the spectrum shape yields an equivalent reduction of the eddy-diffusion coefficient Cm, in the relation: nt= Cm k0.5 l involved in statistical turbulence modelling. The present analysis based on this physical experiment confirms our previous studies results issued from two different and complementary approches : the second-ordre moment modeling in phase-averaging and the DNS. 12

Equations de Navier-Stokes en moyenne de phase 13

The phase-averaged Navier-Stokes equations, after the decomposition: Ui = <Ui> + ui yield the same form as the ‘Reynolds averaged Navier-Stokes equations’ plus the temporal term. However, the new turbulent stresses have to be modeled by modified statistical turbulence modelling considerations because of the modified energy spectrum shape <Ui>/  t + <Uj>  <Ui>/  xj+  <uiuj>/  xj Temporal non-linear convection new turbulent stresses = -  <P>/dxi+   ²<Ui>/  xj² pressure viscous diffusion All the success in unsteady turbulence modelling depends on the way of modelling of the time-dependent turbulence stresses, <uiuj> esp. near wall 14

The heading lines of modelling <uiuj> In first order modelling: A phenomenological relation is adopted: -<uiuj> = <  t> ( <Ui>/  xj +  <Uj>/ xi)-2/3 <k> ij + F1 + F2 + F( Dij° )  Boussinesq linear law  (“Isotropisation” of turbulence via a scalar concept) extended also in non-linear quadratic forms, F1 ( <Ui>/  xj * <Uj>/  xi) or higher-order (cubic) forms F2 (Sij*Wjk*Ski), (Craft, Launder, Suga, 1996) or/and including time-dependent Oldroyd derivatives, (Speziale, 1987) Dij°(memory effects) 15

The heading lines of modelling <uiuj> In second-order modelling: No phenomenological relation for <uiuj> but full differential transport No eddy-viscosity concept Transport Equations of motion for each component of <uiuj> :  <uiuj> / t=…+F(uiujuk) where F(uiujuk) is modelled by phenomenological laws. Achievement: Universality and improved flow physics modelling especially in respect to normal stresses anisotropy Adaptation of the two-equation modelling has been done by means of the DRSM in OES 16

 Modélisation au second ordre : Thèse Y. Hoarau  Modélisation au second ordre :  Pas de relation phénoménologique pour <uiuj>  Pas de concept de viscosité turbulente  Résolution d’une équation de transport différentielle pour chaque composante du tenseur :  Modélisation des corrélations triples et de la corrélation gradient de pression - déformation  Universalité et amélioration de la physique des écoulements  MAIS: Instabilité numérique par rapport aux modèles du 1er ordre 17

The anisotropy tensor b12=(-uv/k) near the wall NSMB meeting, May 13-14, 2002 The anisotropy tensor b12=(-uv/k) near the wall BL without adverse pressure-gradient Production = Dissipation It can be proven: Cm=(-uv/k)2  (0.30)2  0.09 In two-eq. modelling: nt=Cmk2/e Cm: eddy-diffusion coeff. depending on turbulence length and time scale From Bradshaw (1973): BL with adverse pressure-gradient: Decrease of -uv/k On presence of organised separated coherent structures: Production < Dissipation Cm has to decrease 18

From DRSM in OES( phase-averaged N-S): Adaptation of the eddy-diffusion coefficient for two-equation modelling; Cm=0.015-0.025 instead of the 0.09 value in equilibrium turbulence (Order of magnitude in accordance with the spectral modification of the length scale and withi a considerable number of detached flow simulations in DESIDER EU program. 19

OES approach and two-equation modelling (isotropic version) *Use of the modified damping function (Jin & Braza, AIAA J. 1994) derived from DNS *use of the eddy-diffusion coefficient adapted by OES/DRSM Cm=0.02 20

- Modeles anisotropes a viscosité turbulente OES - Modeles anisotropes a viscosité turbulente PhD R. Bourguet 21

MODELE DE TURBULENCE ANISOTROPE AU PREMIER ORDRE Hypothèse de Boussinesq (1877) aij: tenseur d’anisotropie Turbulence isotrope Surproduction d’énergie cinétique turbulente Collinéarité des deux tenseurs et donc de leurs directions principales 22

Existence de désalignement entre le tenseur d’anisotropie et les vitesses de déformation en turbulence instationnaire avec structures cohérentes? Effet du non-équilibre sur le plan physique Etude par le moyen de la base de données expérimentale de l’IMFT 23

OES: MODELE DE TURBULENCE ANISOTROPE AU PREMIER ORDRE 3C-PIV en aval d’un cylindre circulaire à Re=140 000 OES: MODELE DE TURBULENCE ANISOTROPE AU PREMIER ORDRE Termes croisés –tenseur d’anisotropie et du taux de déformation, de l’énergie cinétique turbulente à l’angle de phase j=50°, et superposition des lignes de courants. Les grandeurs physiques représentées sont des moyennes de phase issues du traitement des données PIV. 24

MODELE DE TURBULENCE ANISOTROPE AU PREMIER ORDRE Etude de la collinéarité des directions principales des deux tenseurs Premiers vecteurs propres de –a et S représentés à deux angles de phases (j=50° et j=222°) superposés au critère Q (à gauche) et angles observés entre les deux vecteurs (ci-dessus). Désalignement significatif au sein des structures cohérentes et dans les régions cisaillées 25

Critère de prédiction du désalignement selon chaque direction principale Transport du critère 3D de désalignement : équations de transport issues du DRSM version SSG (Speziale, Sarkar, Gatski, JFM 227, ’91) Premiers vecteurs propres de –a et S (j=50°) superposés au critère de désalignement et à la ligne d’iso-valeur Q=3. PhD R. Bourguet, 26

Vers un modèle de turbulence anisotrope au premier ordre Premiers vecteurs propres de –a et S (j=50°) superposés à la viscosité turbulente directionnelle et à la ligne d’iso-valeur Q=3. critère de désalignement critère de déséquilibre de la turbulence Viscosité de turbulence directionnelle Définition tensorielle Sommation pondérée des éléments spectraux de S 27

Loi constitutive des tensions de Reynolds Vers un modèle de turbulence anisotrope au premier ordre : validation dans le cas expérimental Loi constitutive des tensions de Reynolds Comparaison entre les tensions de Reynolds en moyenne de phase observées directement sur la PIV ((a) et (c)) et celles obtenues grâce à la nouvelle loi constitutive ((b) et (d)) à l’angle de phase j=50°. 28

Results for the pitching flow at Re=0.98 x 106, incidence 10°(+-)15° Isotropic OES modeling as a first step DESIDER Eu program test-case 29

OES approach and two-equation modelling (version based on Boussinesq law) *Use of the modified damping function (Jin & Braza, AIAA J. 1994) derived from DNS *use of the eddy-diffusion coefficient adapted by OES/DRSM Cm=0.02 30

Comparison with Experimental data Experimental Data from McCroskey et al.,1976 AIAA K-ω with SST limiter k-ω/OES k-ε/OES IMFT computations : only 3 main periods at this stage. Need to provide over 15-20 cycles 2D approximation Time evolution of Lift Coefficient 31

Comparison with Experimental data Experimental Result OES/K-ε model OES/K-ω model K-ω SST model Cx (min - max.) 0 - 0.92 0 - 0.90 0 - 0.91 Cz (min - max.) 0 - 2.2 0.4 - 1.99 0.4 - 1.78 0.2 – 1.96 Cm (min - max.) 0.02 - 0.4 0.02 – 0.17 0.02 – 0.18 0.0 – 0.2 32

Global parameters – hysteresis loops Coeff de portance Coeff de moment Coeff de trainée 33

K-ω with SST limiter α = 5.2° α = 11° α = 16.9° α = 22.3° α = 24.9° α = -24.8° 34

k- ω/OES model α = -22.2° α = -19.4° α = -16.2° α = -12.8° α = -7.1° α = 5° 35

NACA0012 oscillating (Mc Alistair et al) k-e/OES 36

NACA0012 oscillating k/omega_OES k/eps_OES 37

ICARE/IMFT code – compressible flows version Conclusions A first step of fluid-structure interaction analysis for moving bodies – rigid wall- ICARE/IMFT code – compressible flows version Dynamic mesh adaptation approach developed in IMFT Promising approach by URANS/OES turbulence modelling for high-Reynolds number applications in aerodynamics 38

with CFS/EPFL – in progress Outlook Study of flows in a range of circular cylinders – collaboration with EDF – in progress Implementation of the OES/anisotropic modelling in NSMB code – collaboration with CFS/EPFL – in progress Two-degrees of freedom aerofoil motion : pitching/plunging – DESIDER test-case Project of respiratory airways in Biomechanics – EU Collaboration and with GEMP/IMFT Future coupling with structural mechanics code 39

40