Cet onglet contrôle les paramètres de turbulence pour les simulations de flux stationnaire et transitoire. Ils sont appliqués en fonction de votre sélection dans l’onglet Général.
Flux stationnaire
Dans cette zone, décidez si vous souhaitez « considérer la turbulence ». Les effets du flux turbulent se caractérisent par des changements chaotiques de pression et de vitesse d’écoulement (voir le chapitre Remarque sur la turbulence), contrairement à l’écoulement laminaire. L’air représente un « fluide » avec une faible viscosité, l’énergie cinétique excessive surmontant l’amortissement du fluide dans les zones avec vitesse accrue.
Le « modèle de turbulence » peut être basé sur les corrélations entre k et ε ou entre k et ω. La première option est définie par défaut. Selon la sélection, vous pouvez spécifier soit le taux de dissipation turbulent ε, soit le taux de dissipation spécifique ω.
En général, la simulation utilisant k–ω est plus universelle et plus robuste que celle utilisant k–ε. Néanmoins, le modèle k–ε donne de meilleurs résultats pour des emplacements spécifiques, comme les zones proches des surfaces. Des informations et une description spécifique du modèle k–ε sont disponibles dans le document Modèle de turbulence k-ε.
Flux transitoire
La simulation des flux transitoires permet l’utilisation de modèles URANS et de modèles de turbulence hybrides et LES plus avancés. Quatre modèles de turbulence sont disponibles dans RWIND 3 : le modèle DDES Spalart-Allmaras, URANS k–ε, URANS k–ω et LES avec le modèle WALE sgs. Pour en savoir plus sur ces modèles, consultez le site CFD Support ou cet article article Wikipedia.
Paramètres
Si vous sélectionnez l’option « Calculer les paramètres k–ε à partir de l’intensité de la turbulence », vous pouvez définir l’intensité I en pourcentage (un rapport de la racine carrée de la fluctuation de la vitesse turbulente et de la vitesse moyenne au même endroit sur une période de temps) à l’aide de la case « Intensité de la turbulence I » ci-dessous. Le bouton
vous permet de définir l’intensité de la turbulence en fonction de la hauteur. Vous pouvez entrer les valeurs du graphique comme le décrit le chapitre Profil du vent.
L’« Énergie cinétique turbulente k » et le « Taux de dissipation de l’énergie turbulente ε » (ou le « Taux de dissipation spécifique ω ») sont alors déterminés par le logiciel. Pour en savoir plus, consultez le document Énergie cinétique turbulente.
Les paramètres pour définir la turbulence ont été étendus avec l’option d’une Échelle de longueur de turbulence « L » définie par l’utilisateur, ce qui influence de manière significative les paramètres « ε » et « ω » lors du calcul de leurs valeurs à partir de l’intensité de la turbulence.
Vous pouvez également définir manuellement les paramètres k et ε (ou ω) dans l’onglet Profil du vent dès que vous avez décoché la case « Calculer les paramètres k–ε à partir de l’intensité de la turbulence ».
Un écoulement d’air idéalisé sans aucune fluctuation de vitesse ou de direction aurait une valeur d’intensité de turbulence de 0 %. Pour les cas de haute turbulence, l’intensité de la turbulence est généralement comprise entre 5 % et 20 % (voir CFD Online). L’intensité de la turbulence est réglée par défaut à 1 % pour couvrir la plupart des cas de turbulence moyenne et basse.