Assessment of a Two-Way Coupling Methodology Between a Flow and a High-Order Nonlinear Acoustic Unstructured Solvers - Archive ouverte HAL Access content directly
Journal Articles Flow, Turbulence and Combustion Year : 2018

Assessment of a Two-Way Coupling Methodology Between a Flow and a High-Order Nonlinear Acoustic Unstructured Solvers

Evaluation d'une méthodologie de couplage fort entre un solveur Navier-Stokes non-structuré et un solveur acoustique non-structuré non linéaire à l'ordre élvé

Abstract

A two-way coupling on unstructured meshes between a flow and a high-order acoustic solvers for jet noise prediction is considered. The flow simulation aims at generating acoustic sources in the near field while the acoustic simulation solves the full Euler equations, thanks to a discontinuous Galerkin method, in order to take into account nonlinear acoustic propagation effects. This methodology is firstly validated on academic cases involving nonlinear sound propagation, shock waves and convection of aerodynamic perturbations. The results are compared to analytical solutions and direct computations. A good behaviour of the coupling is found regarding the targeted space applications. An application on a launch pad model is then simulated to demonstrate the robustness and reliability of the present approach.
Un couplage fort sur des maillages non structurés entre un solveur Navier-Stokes et un solveur acoustique d'ordre élevé pour l'estimation du bruit de jet est étudié. La simulation de l'écoulement vise à générer les sources acoustiques en champ proche tandis que la simulation acoustique résout les équations d'Euler grâce à une méthode de Galerkin discontinue, afin de prendre en compte les effets de propagation acoustique non-linéaires. Cette méthodologie est d'abord validée sur des cas académiques impliquant la propagation acoustique non-linéaire, des ondes de choc et la convection de perturbations aérodynamiques. Les résultats sont comparés à des solutions analytiques et à des calculs directs. Un bon comportement du couplage est observé dans l'optique des applications spatiales visées. Une application sur un modèle de pas de tir est ensuite simulée pour démontrer la robustesse et la fiabilité de cette approche.
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hal-01833031 , version 1 (09-07-2018)

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Cite

Adrien Langenais, François Vuillot, Christophe Peyret, Gilles Chaineray, Christophe Bailly. Assessment of a Two-Way Coupling Methodology Between a Flow and a High-Order Nonlinear Acoustic Unstructured Solvers. Flow, Turbulence and Combustion, 2018, ⟨10.1007/s10494-018-9928-0⟩. ⟨hal-01833031⟩
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