4.3 Modèle de couplage fluide / structure élastique en incompressible
111
u L (y) =
1.5y(0.41−y)
(
0.41
2 )
2
est imposé à la limite gauche. Des conditions de non
glissement sont imposées en haut et en bas et une condition de Neumann à
droite assure une sortie libre de l’écoulement. Une vitesse initiale horizontale
U = 1.4 est imposée dans la partie supérieure y > 0.2, tandis que U = 1.6 dans
la partie inférieure. Le nombre de Reynolds correspondant à cet écoulement
basé sur le diamètre du cylindre est pris égal à 100. Le sillage généré derrière
la structure élastique est donc laminaire.
2m
0.4m
0.2m
0.2m
0.4m
0.02m
∅ 0.1m
Fluide
Barre élastique
Fig. 4.4: Configuration initiale pour le cas test du battement de la barre. Le
domaine de calcul est [0, 2.5] × [0, 0.4].
Milieu ρ (kg.m
−3 ) μ (Pa.s) χ (Pa)
Fluide
10
3
1
−
Solide
10
4
1
0.375 10
6
Tableau 4.2: Paramètres physiques pour le cas test du battement de la barre.
Le calcul est effectué sur un maillage cartésien non uniforme de 1100 × 400
avec un raffinement de maillage dans la region ou la barre va se déplacer (30
mailles sont utilisées dans l’épaisseur de la structure élastique). La méthode
de pénalisation décrite en 5.1 est utilisée pour imposer une vitesse nulle dans
le cylindre. Le pas de temps utilisé dans cette simulation est fixé à Δt = 10 −5 .
La valeur très petite de ce pas de temps est imposée par la raideur importante
de la barre élastique, traduite par une valeur élevé du paramètre χ (de l’ordre
de 10 6 ), ce qui rend ce cas très coûteux en temps de calcul.
111
u L (y) =
1.5y(0.41−y)
(
0.41
2 )
2
est imposé à la limite gauche. Des conditions de non
glissement sont imposées en haut et en bas et une condition de Neumann à
droite assure une sortie libre de l’écoulement. Une vitesse initiale horizontale
U = 1.4 est imposée dans la partie supérieure y > 0.2, tandis que U = 1.6 dans
la partie inférieure. Le nombre de Reynolds correspondant à cet écoulement
basé sur le diamètre du cylindre est pris égal à 100. Le sillage généré derrière
la structure élastique est donc laminaire.
2m
0.4m
0.2m
0.2m
0.4m
0.02m
∅ 0.1m
Fluide
Barre élastique
Fig. 4.4: Configuration initiale pour le cas test du battement de la barre. Le
domaine de calcul est [0, 2.5] × [0, 0.4].
Milieu ρ (kg.m
−3 ) μ (Pa.s) χ (Pa)
Fluide
10
3
1
−
Solide
10
4
1
0.375 10
6
Tableau 4.2: Paramètres physiques pour le cas test du battement de la barre.
Le calcul est effectué sur un maillage cartésien non uniforme de 1100 × 400
avec un raffinement de maillage dans la region ou la barre va se déplacer (30
mailles sont utilisées dans l’épaisseur de la structure élastique). La méthode
de pénalisation décrite en 5.1 est utilisée pour imposer une vitesse nulle dans
le cylindre. Le pas de temps utilisé dans cette simulation est fixé à Δt = 10 −5 .
La valeur très petite de ce pas de temps est imposée par la raideur importante
de la barre élastique, traduite par une valeur élevé du paramètre χ (de l’ordre
de 10 6 ), ce qui rend ce cas très coûteux en temps de calcul.