Résoudre la multitude d’échelles spatio-temporelles requiert la résolution détaillée des équations de Navier-Stokes en trois dimensions d’espace et en formulation diphasique. Des milliards de cellules de maillage doivent être considérées sur plusieurs To de mémoire vive, ce qui demande l’utilisation de calculateurs massivement parallèles à mémoire distribuée, comme ceux du présent projet GENCI, commencé il y a 10 ans avec le code Fugu qui est dédié à la simulation haute-fidélité par solveurs tout couplés, méthodes VOF et front tracking des écoulements diphasiques en présence d’interface. Nous utilisons également le code DyJeat, développé à l’ONERA avec des approches level set, afin de valider et comparer les résultats des 2 codes decellente scalabilité sur les calculateurs du GENCI pour simuler des problèmes contenant 8 milliards de cellules sur 16 000 cœurs de calcul.
MODÈLES D'ATOMISATION
L’undesobjectifsdenotreprojetestderéaliserdes simulations hautement résolues d’écoulements diphasiques instationnaires et turbulents, afin de fournir des bases de données pour la formulation de modèles de turbulence LES originaux, mais aussi pour permettre l’analyse des détails de la physique de ces écoulements complexes. Nous montrons sur la figure l’exemple de l’atomisation d’un jet d’eau par un écoulement d’air latéral. Nous pouvons observer les premiers résultats intéressants d’atomisation (formation de ligaments, fragmentation, arrachement de gouttelettes). Ces travaux servent de base de travail pour concevoir des modèles d’atomisation à plus grande échelle capables de simuler la combustion dans des moteurs ou des chambres de combustion.
Simulation de l’atomisation d’un jet d’eau par un écoulement latéral d’air. Résultats issus de Fugu (gauche à t=1.5 ms pour un maillage 512 x 256 x 256), DyJeat [2] (milieu à t=1.48 ms pour un maillage 1024 x 512 x 512) et expérience ONERA [2] (droite aux temps longs).