Simulation numérique de la transition laminaire/turbulent de la couche limite autour d’une aube de turbine à gaz

Abstract

La simulation numérique des écoulements à travers les aubes de turbines à gaz dépend essentiellement de la prédiction correcte de la transition laminaire/turbulent de la couche limite qui se développe autour de ces aubes. Particulièrement, le coefficient d’échange de chaleur est grandement influencé par cette transition qui conditionne d’une manière directe le niveau des échanges de chaleur dans les canaux des turbines à gaz. Dans la présente étude, on s’intéresse à la modélisation de la transition de la couche limite qui se développe autour de l’aube LS-89, testée expérimentalement au VKI, en utilisant un modèle de turbulence à quatre équations, basé sur des corrélations empiriques et développé par Menter (2004) et Langtry (2006). Deux variantes de corrélations sont intégrées au code Fluent par l’utilisation de fonctions définies par l’utilisateur (UDF). Les résultats numériques obtenus sont comparés et validés par des résultats expérimentaux obtenus par Arts et al. (1990) [1], d’où on constate une bonne concordance des résultats particulièrement pour la détection du point de transition.