Modélisation de la turbulence pour la prédiction d'écoulements internes compressibles. Validation d'un modèle (k,epsilon) en configuration tridimensionnelle d'interaction onde de choc-couche limite turbulente

Ce memoire relate un travail consacre a la modelisation de la turbulence, etudiee dans le cadre particulier de la simulation d'interactions onde de choc-couche limite turbulente. Dans une premiere partie, une revue des differents types de modeles est effectuee selon une hierarchie allant des modeles les plus simples, bases sur la determination d'une longueur de melange, a des modeles plus complexes prenant en compte les caracteres anisotrope et tridimensionnel de la turbulence. La seconde partie de ce memoire est consacree a la mise en œuvre et a la validation d'un modele de turbulence a deux equations de transport (k, epsilon) de Jones-Launder en formulation bas nombre de Reynolds. On presente l'integration de ce modele dans un code de calcul tridimensionnel, Canari, resolvant les equations de Navier-Stokes moyennees. Ce code de calcul est caracterise par une methode numerique fondee sur une approche volumes finis utilisant un schema explicite centre de type Lax-Wendroff. Un travail d'implantation d'un modele du second ordre de type ASM dont le code est egalement considere. La validation est effectuee sur differents cas experimentes d'ecoulements internes transsoniques. On presente une analyse particulierement detaillee d'un cas d'interaction onde de choc-couche limite fortement tridimensionnelle pour laquelle on dispose de nombreuses donnees experimentales pour le champ moyen et le champ turbulent. Les resultats obtenus avec le modele (k, epsilon) sont egalement compares avec ceux obtenus en utilisant un modele de longueur de melange initialement developpe dans le code. Ces comparaisons mettent en evidence la nette amelioration apportee par l'utilisation du modele (k, epsilon), notamment dans les regions ou l'ecoulement est fortement decolle