Numerical simulation of expansion/compression effect on shock induced turbulent flow

On observe l'interaction d'une turbulence homogène et isotrope avec une onde de choc en résolvant numériquement les équations de Navier-Stokes du modèle k-ɛ, avec le nombre de Reynolds moyennisé. Toutes les fluctuations turbulentes sont mesurées pendant la période d'expansion dans un fluide turbulent et pendant la compression par le choc réfléchi sur le champ turbulent ; on observe que les fluctuations de la vitesse de turbulence longitudinale sont rehaussées plus durant la phase d'expansion dû à l'influence de l'onde de choc incidente loin du champ turbulent. L'amplification du niveau de l'énergie cinétique turbulente (TKE) dans les interactions entre choc et turbulence dépend de l'intensité de l'onde de choc et de la différence de vitesse longitudinale le long de l'onde de choc. Si la différence de la vitesse longitudinale le long du choc diminue, l'énergie cinétique turbulence (TKE) est moins amplifiée. Le niveau de la TKE est amplifié par le facteur 1.5-1.8 dans l'interaction choc/turbulence, où le taux de dissipation de la TKE diminue dans tous les cas d'interaction choc/turbulence. Après cette interaction, l'échelle de longueur turbulente dissipative est légèrement amplifiée pendant que l'amplification des échelles de longueur diminue si l'intensité du choc augmente. Pour citer cet article : M.A. Jinnah, K. Takayama, C. R. Mecanique 333 (2005).